[发明专利]Bi2Te3薄片/石墨烯复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种Bi₂Te₃薄片/石墨烯复合材料，其特征在于，由微米级Bi₂Te₃薄片和石墨烯组成。

2.根据权利要求1所述的Bi₂Te₃薄片/石墨烯复合材料，其特征在于，所述的复合材料中石墨烯的重量百分含量为0.1％～2％。

3.根据权利要求1所述的Bi₂Te₃薄片/石墨烯复合材料，其特征在于，所述的微米级Bi₂Te₃薄片的尺寸为1微米～2微米。

4.根据权利要求1所述的Bi₂Te₃薄片/石墨烯复合材料，其特征在于，所述的复合材料中微米级Bi₂Te₃薄片呈均匀分散。

5.根据权利要求1～4任一项所述的Bi₂Te₃薄片/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)以单质碲或含碲的化合物与含铋的化合物为原料，按照Bi₂Te₃的化学计量比混合于去离子水或有机溶剂中，得到以Bi₂Te₃计浓度为0.015mol/L～0.15mol/L的混合溶液；

2)在步骤1)的混合液中加入氧化石墨烯经充分超声分散后再加入还原剂和碱性调节剂调节pH值至8～12，然后于密封环境中在100℃～250℃反应12小时～72小时后冷却，收集固体产物，经去离子水和无水乙醇交替反复洗涤，干燥，得到Bi₂Te₃薄片/石墨烯复合材料；

所述的氧化石墨烯的加入量为Bi₂Te₃理论重量的0.4％～5％；

所述的还原剂的加入量由两部分核算，按以下方法确定：每摩尔Bi₂Te₃加入10摩尔～20摩尔还原剂，每克氧化石墨烯再加入0.2摩尔～1摩尔还原剂。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的含碲的化合物是Na₂TeO₃或K₂TeO₃；

所述的含铋的化合物是氯化铋、氟化铋、硝酸铋、硫酸铋、草酸铋或醋酸铋。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂是乙醇、甲醇、乙二醇、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、吡啶、乙二胺、苯或甲苯。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的还原剂是碱金属的硼氢化物。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的碱性调节剂是氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液。

10.根据权利要求1、2、3或4所述的Bi₂Te₃薄片/石墨烯复合材料在作为热电材料中应用。