本发明涉及铋氧硫族热电化合物的制备领域，具体涉及一种铋氧硫族热电化合物的制备方法。
背景技术：
1、bi4o4secl2是一种新兴的铋氧硫族化合物，其概念最初由德国科学家在多组实验条件下成功合成，但直到近期才获得了人们的重点关注。德国科学家们最开始目的仅为测定bi2o3-bi2se3,bi2se3-bicl3和bicl3-bi2o3这三个二元边界系统的相图，后发现在700℃时，存在有bi2o3/bi2se3/bicl3三元系统的不变平衡和相关化合物的存在区域。而在该三元系统中存在四个独立的化合物：bi4o4secl2、bi2o2se、biocl和bicl，这也是bi4o4secl2作为一种新型层状铋氧硫族化合物，第一次出现在具体文献中。在测定了bi4o4secl2的晶体结构、热稳定性和热导率等性质后，他们发现其具备有较低的热导率，但受限于当时技术，并未能够深入研究。结构上，bi4o4secl2呈现出一种独特的1:1超晶格晶体形态，它由范德华绝缘体biocl与三维连接半导体bi2o2se融合而成。bi4o4secl2是一种典型的n型半导体，具有高的面内电子迁移率。其电子结构继承自bi2o2se，导带的最小值基本由bi 6p和o的轨道构成。
2、近年来，无机热电材料的发展受到了一定程度的限制，主要原因包括高成本、低效率以及转换效率的停滞不前。以bi2o2se为基础的四元热电半导体新材料bi4o4secl2也被人们所注意到。然而，这类材料也存在一些缺点，如缺陷态较多导致载流子浓度低、电导率差，因此其热电性能尚不理想。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中制备bi4o4secl2热电材料存在的问题，本发明采用固相合成路线合成bi4o4secl2，对其进行中低温退火处理后，其电导率表现出6个数量级上的提高。
2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
3、本发明第一方面提供了一种铋氧硫族热电化合物的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)取bi、se、bi2o3、biocl粉末，混合研磨，然后放入石英管中，固定到真空封管设备上，抽真空后，进行真空封管，封管后放入马弗炉中，进行烧结；
5、(2)取出烧结后的样品重新粉碎研磨压制，再一次进行真空封管，封管后放入马弗炉中进行退火，退火后冷却至室温，得到所述铋氧硫族热电化合物。
6、在本发明的一些具体实施方式中，步骤(1)中，所述bi、se、bi2o3、biocl粉末替换为bi2o2se和biocl粉末，所述bi2o2se和biocl的摩尔比为1：2。
7、优选地，步骤(1)中，所述bi、se、bi2o3、biocl的摩尔比为2：3：2：6。
8、优选地，步骤(1)中，所述抽真空后压强≤10-5pa。
9、优选地，步骤(1)中，所述真空封管的具体方式为：距石英管上方三分之一处进行加热，加热温度在800℃以上，加热使石英管软化，由于其内部的真空状态，石英管自发地向内部凹陷，最终熔融到一起封住石英管。
10、优选地，步骤(1)中，所述烧结的条件为：以4-6℃/min升温至780-820℃，保温10-14h。
11、优选地，步骤(2)中，所述退火的条件为：以4-6℃/min升温至100-600℃，保温5-7h；进一步优选地，退火温度为300-400℃。
12、优选地，步骤(2)中，所述冷却的速率为4-6℃/min。
13、本发明第二方面提供了一种铋氧硫族热电化合物，由所述的铋氧硫族热电化合物的制备方法制备得到。
14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15、本发明通过对材料进行研磨处理，以确保其在后续加工过程中的电荷平衡和稳定性。其次，采用压片技术，压力为30-40mpa，对bi4o4secl2体材料进行了纳米级的精细调控，使其保证后续反应过程中的形态稳定，这一步骤不仅显著提升了材料的理论比表面积，更为其在微观尺度上的性能优化奠定了基础。最后，通过精确控制退火温度和时间，成功地实现了bi4o4secl2晶体结构的再优化和缺陷的进一步减少。
1.一种铋氧硫族热电化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铋氧硫族热电化合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述bi、se、bi2o3、biocl粉末替换为bi2o2se和biocl粉末，所述bi2o2se和biocl的摩尔比为1：2。
3.根据权利要求1所述的铋氧硫族热电化合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述bi、se、bi2o3、biocl的摩尔比为2：3：2：6。
4.根据权利要求1或2所述的铋氧硫族热电化合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述抽真空后压强≤10-5pa。
5.根据权利要求1或2所述的铋氧硫族热电化合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述真空封管的具体方式为：距石英管上方三分之一处进行加热，加热温度在800℃以上，加热使石英管软化，由于其内部的真空状态，石英管自发地向内部凹陷，最终熔融到一起封住石英管。
6.根据权利要求1或2所述的铋氧硫族热电化合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述烧结的条件为：以4-6℃/min升温至780-820℃，保温10-14h。
7.根据权利要求1或2所述的铋氧硫族热电化合物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述退火的条件为：以4-6℃/min升温至100-600℃，保温5-7h。
8.根据权利要求1或2所述的铋氧硫族热电化合物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述冷却的速率为4-6℃/min。
9.一种铋氧硫族热电化合物，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的铋氧硫族热电化合物的制备方法制备得到。
