本发明涉及纳米材料制备，具体涉及一种溶液法制备agsbte2纳米材料的方法。
背景技术：
1、热电材料作为一类功能性材料，能够将温差直接转换为电能或利用电能产生温差制冷，被广泛应用于能量回收、制冷和传感等领域。这些材料通过热电效应实现能量的直接转换，其核心性能指标是热电优值(zt值，zt＝σs2t/κ)，该值是衡量材料综合性能的关键指标，反映了材料的电导率(σ)、塞贝克系数(s)和热导率(κ)之间的关系(其中t是绝对温度)。随着环境问题的日益突出和能源需求的持续增长，开发和优化高性能热电材料，尤其是那些能在室温或中温范围内有效工作的材料，已成为材料科学中的一个重要研究方向。agsbte2是一种中温热电材料，其较高的热电优值zt和良好的性能稳定性使其受到研究者的广泛关注。这种材料在中温区域特别表现出了高效的热电转换效率，成为热电发电和制冷应用的理想选择。agsbte2的晶体结构为面心立方结构，这种结构有助于优化其电子传输性能，同时保持较低的热导率κ，这是提高热电性能的关键因素。此外，其在热电材料领域内的应用潜力和优化空间仍有待进一步探索和发展，预示着agsbte2在能源转换材料领域的巨大应用前景。
2、传统上，agsbte2的合成主要依赖于固相反应和高温熔融法，特别是真空熔炼法，尽管这些方法能在一定程度上实现agsbte2的制备，但面临多种挑战。为了防止真空石英管因温度变化过快而破裂，熔炼法在处理过程中需要极为缓慢的升降温速度(约0.3-0.4k·min-1)，而且需要在其原料的熔点之上的极高的温度并保持较长时间。此外，为了促进agsbte2主相的形成，此法还需长时间的低温退火，甚至需要持续数天。然而，即使采用这种缓慢且耗时的过程，ag2te和sb2te3等杂质相的生成却始终无法避免，这些杂质相会显著影响agsbte2材料的热电传输性能。
3、由于纳米结构其尺寸接近声子的平均自由程，可通过散射声子来有效进一步降低热导率κ，进而增强了材料的热电优值zt。所以为了制备agsbte2纳米结构材料，采取了除了真空熔炼法以外的一些传统制备策略，如化学气相传输法、超声化学制备法和固相反应法，虽有其独特的优势，但普遍存在制备时间长、成本高、过程繁琐以及需要高温退火等问题。迄今为止，尚未找到一个能通过溶液法大量合成直接制备agsbte2纳米材料的有效策略，典型的液相合成多以高压反应釜为反应容器的水热/溶剂热法为主，能够制备纳米级的复合材料，但其大规模制备严重受限，降低了实际应用的经济性。因此，开发一种能够在低温下实现宏量制备，并精确控制化学组成和微观形貌的新方法，不仅具有重要的学术价值，而且对于提升热电材料的实际应用至关重要。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种溶液法制备agsbte2纳米材料的方法，其制备方法简便、合成条件温和且能耗低，能够实现对本征低热导率的agsbte2纳米材料的大规模快速精准合成，具有良好的实际应用价值。
2、在本发明的一个方面，本发明提出了一种溶液法制备agsbte2纳米材料的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括以下步骤：
3、分别将ag和sb的分子配体溶液加入到已预加热和真空脱气处理的油胺溶液中，在氩气保护下迅速升温至特定温度，得到阳离子溶液，将te源前驱物注射到上述已反应的阳离子溶液中，保温一定时间，结束后将反应溶液冷却至室温，离心洗涤，制备得到agsbte2纳米晶。
4、另外，根据本发明上述实施例的一种溶液法制备agsbte2纳米材料的方法，还可以具有如下附加的技术特征：
5、在本发明的一些实施例中，所述方法具体包括如下步骤：
6、(1)阴阳离子前驱物的制备
7、室温下，在手套箱中将te粒溶于三正辛基膦中，搅拌制备得到te源前驱体；
8、室温下，在氩气氛围下，将ag2o和sb2o3分别加入到一定体积比的油胺与乙硫醇的混合溶液中，搅拌制备得到ag和sb的分子配体溶液，即为阳离子前驱体；
9、(2)液相法制备agsbte2纳米材料
10、将油胺在一定温度条件下抽真空脱气一定时间后，通入氩气，分别将阳离子ag和sb分子配体溶液按照1:(0.98-1.02)的摩尔比注射到该油胺溶剂中，随后迅速升温使溶液由浑浊的浅棕色变为黄色透明，然后加入te源前驱体进行反应，反应结束后进行离心洗涤、真空干燥，获得agsbte2纳米材料。
11、在本发明的一些实施例中，所述步骤(1)中，te源前驱体的浓度为1.0mol·l-1，te粒与三正辛基膦的搅拌时间为3-5天。
12、在本发明的一些实施例中，所述步骤(1)中，油胺和乙硫醇体积比为(3-4)：1，搅拌时间为6-12h。
13、在本发明的一些实施例中，所述步骤(2)中，油胺在100-130℃的温度条件下，抽真空脱气时间不低于30min。
14、在本发明的一些实施例中，所述步骤(2)中，ag、sb和te的摩尔比为1:(0.98-1.02):(2-2.05)。
15、在本发明的一些实施例中，所述步骤(2)中，反应的温度为170-190℃，反应时间为50-70min，洗涤采用正己烷和无水乙醇离心洗涤2-4次。
16、在本发明的一些实施例中，所述步骤(2)中，离心转速为7000-9000rpm，时间为每次5-10min。
17、在本发明的一些实施例中，所述步骤(2)中，干燥采用真空干燥，干燥时间为4-8小时，干燥温度为60-80℃。
18、在本发明的另一方面，本发明提出了一种根据所述的溶液法制备agsbte2纳米材料的方法制备得到的agsbte2纳米材料。根据本发明的实施例，所述agsbte2纳米材料具有nacl立方岩盐结构。
19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20、(1)本发明主要致力于agsbte2纳米材料的形貌尺寸可控、大量且低成本溶液法制备。与传统的固相真空熔融法相比，本发明的方法有效解决了在熔融过程中难以消除的ag2te和sb2te3杂质相问题，避免了杂质相不可控、长周期和高能耗等局限性。
21、(2)现有的化学方法如化学气相传输法和超声化学制备法，虽能合成agsbte2，但成本高昂且产量仅限于毫克级，且通常需经过繁琐的后期退火处理才能得到主相。曾有报道采用昂贵且在空气中极易燃的双三甲基硅基胺基锂(lin(sime3)2)作为还原剂进行微克级的agsbte2纯相合成，但这极大限制了其实际应用。本发明采用较廉价的氧化物ag2o和sb2o3为原料，来制备ag和sb分子配体作为阳离子前驱体，随后与te源前驱体按摩尔比反应，通过独特的低温快速合成策略，能够大规模制备agsbte2纳米材料。
22、(3)本发明不仅显著降低了制备周期和成本，还有效避免了固相合成中的降温过程中不可避免的杂质相生成。与传统“自上而下”的固相熔融法相比，本发明的低温合成策略能更精确地控制材料的界面形貌和尺寸，展现出其技术的独特性和优越性。
1.一种溶液法制备agsbte2纳米材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种溶液法制备agsbte2纳米材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种溶液法制备agsbte2纳米材料的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，te源前驱体的浓度为1.0-2.0mol·l-1，te粒与三正辛基膦的搅拌时间为3-5天。
4.根据权利要求2所述的一种溶液法制备agsbte2纳米材料的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，油胺和乙硫醇体积比为(3-4):1，搅拌时间为6-12h。
5.根据权利要求2所述的一种溶液法制备agsbte2纳米材料的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，油胺在100-130℃的温度条件下，抽真空脱气时间不低于30min。
6.根据权利要求2所述的一种溶液法制备agsbte2纳米材料的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，ag、sb和te的摩尔比为1:(0.98-1.02):(2-2.05)。
7.根据权利要求2所述的一种溶液法制备agsbte2纳米材料的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，反应的温度为170-190℃，反应时间为50-70min，洗涤采用正己烷和无水乙醇离心洗涤2-4次。
8.根据权利要求2所述的一种溶液法制备agsbte2纳米材料的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，离心转速为7000-9000rpm，时间为每次5-10min。
9.根据权利要求2所述的一种溶液法制备agsbte2纳米材料的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，干燥采用真空干燥，干燥时间为4-8小时，干燥温度为60-80℃。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的溶液法制备agsbte2纳米材料的方法制备得到的单相agsbte2纳米晶，其特征在于：所述单相agsbte2纳米晶具有nacl立方岩盐结构。
