碲化锑的主要应用

背景及概述^[1]

碲化锑化学式Sb₂Te₃。分子量626.30。灰色固体。熔点639℃，相对密度6.50¹⁸。溶于硝酸。由氯化锑(Ⅲ)的酸性溶液中通入碲化氢或将元素碲和锑混合物加热而制得。

应用^[2-5]

碲化锑的应用举例如下：

1）用于制备一种碲化锑/聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)：聚苯乙烯磺酸盐热电复合材料，属于热电复合材料合成领域。其制法为：1)制备碲化锑纳米粉末；2)在真空条件下，对步骤1)制备的碲化锑纳米粉末进行等离子放电烧结，冷却，即得Sb2Te3块体材料；3)对步骤2)制备的Sb2Te3块体材料进行切割，然后浸泡于聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)：聚苯乙烯磺酸盐溶液中，于3℃--5℃下，保存20-40天，即得碲化锑/聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)：聚苯乙烯磺酸盐热电复合材料。其优点为：该工艺能耗低，成本低，工艺简单；本发明的复合材料的热电性能优良，ZT值高。

2）制备高热电性能碲化锑微纳米晶及其块体材料，将锑前驱物溶于多元醇中，然后将前述溶液跟碲前驱物和络合剂混合，于140~180℃下加热搅拌后，冷却至100~120℃后加入还原剂，在120~180℃下反应6~48h得到沉淀，然后用无水乙醇清洗直至清洗液呈中性，清洗后的沉淀物真空干燥得到碲化锑微纳米晶，得到的碲化锑微纳米晶经冷压成片状后在Ar和H2的体积比为92%﹕8%的混合气体中300~400℃退火2~24h得到碲化锑块体材料，所得的碲化锑微纳米晶及其块体材料具有纯度高、热电性能好等特点，且制备方法简单、成本低、易重复、适用于批量化生产，很有商业化前景。

3）制备一种拓扑绝缘体材，属于新材料的制备领域。该扑绝缘体材料为碲化锑/碲分节纳米线阵列或碲纳米圆盘阵列。本发明采用模板辅助的方法，在模板上直接得到规整的碲化锑/碲分节纳米线阵列或碲纳米圆盘阵列，制得的纳米材料为调控材料的拓扑绝缘性能。较之于传统硒化铋材料的制备，本发明具有工艺简单、成本低廉和一次性成型等特点。

4）制备碲化银锑热电材料，其特征在于包括如下步骤：1)配料：以碲化银、碲化锑为主要原料，微量单质碲为热电性能调节成分，按照摩尔比(0.9-1.1)：(0.9-1.1)：x称取碲化银、碲化锑和单质碲作为反应原料，其中x为0~0.04；2)高能球磨：将步骤1)所述反应原料在惰性气体保护气氛下进行高能球磨，得单相碲化银锑粉体；3)放电等离子烧结：将步骤2)所得单相碲化银锑粉末进行放电等离子烧结，即得致密碲化银锑热电材料。本发明所用原料在空气中稳定，不易氧化，整体工艺简单可控、制备成本低，重复性好，且所制备的碲化银锑块体材料致密度高，物相纯，热电性能优异。

制备^[2]

碲化锑的制备如下：以SbCl3和K2TeO3为起始原料，按照化学计量比为n(SbCl3)：n(K2TeO3)=2：3称取0.002mol的SbCl3和0.003mol的K2TeO3，并加入到250毫升两口圆底烧瓶中，然后加入0.5g聚乙烯吡咯烷酮、0.5gNaOH和80毫升一缩二乙二醇（用量筒量取），将两口圆底烧瓶置于控温加热套中，设定温度240°C，保温4h，调节转速500r/min。待反应物的温度降至室温转移到100毫升离心管，分别用异丙醇和丙酮各离心3次，离心机转速设为4000r/min，时间4min，离心结束后上层液体变为无色，将下层黑色沉淀取出置于烘箱中70°C烘干6h，最后得到黑色Sb2Te3纳米粉末。

主要参考资料

[1] 化合物词典

[2] CN201510022412.X一种碲化锑/聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)：聚苯乙烯磺酸盐热电复合材料及其制备方法

[3] CN201410443345.4一种制备高热电性能碲化锑微纳米晶及其块体材料的方法

[4] CN201010537041.6一种拓扑绝缘体材料及其制备方法

[5] CN201510266185.5一种制备碲化银锑热电材料的方法