An alternative, faster and simpler method for the formation of hierarchically porous ZnO particles and their thermoelectric performance

Raymond?V. Rivera Virtudazo; Quansheng Guo; Rudder Wu; Toshiaki Takei; Takao Mori

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An alternative, faster and simpler method for the formation of hierarchically porous ZnO particles and their thermoelectric performance

机译：一种替代，更快，更简单的方法，用于形成多层多孔ZnO颗粒及其热电性能

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We devised an alternative, faster and simple method to prepare hierarchically nanoporous ZnO powders (NZnO) via a quick interfacial reaction (double emulsion) from the mixtures of zinc nitrate hexahydrate (solution, Zn(NO₃)₂·6H₂O), n-hexane (C₆H₁₄), ammonium bicarbonate (NH₄HCO₃), Tween 80 (C₆₄H₁₂₄O₂₆) and Span 80 (C₂₄H₄₄O₆), which was calcined at 450 °C. Due to the microanopore structures, the obtained NZnO powders had a larger surface area (～69.7 m2 g?1) than the commercial ZnO powders. For the thermoelectric evaluation, the textured NZnO pellets (T-NZnOP) were prepared by low pressure spark plasma sintering (SPS) using the newly synthesized NZnO powders (NZnO). In this study, the synthesized NZnO powders that were made into T-NZnOP (sample pellets) showed a significantly lower thermal conductivity with distinctive electrical properties when compared to the bulk commercial ZnO powders. The thermoelectric enhancement can be attributed to the nanopore distribution found in the porous T-NZnOP material which demonstrates the potential usefulness of this method for other porous oxide thermoelectric (TE) materials.

机译：我们设计了一种替代，更快，更简单的方法，可通过六水合硝酸锌（溶液中的Zn（NO ）混合物的快速界面反应（双重乳液）制备分层纳米多孔ZnO粉_{3 ） _{2 ·6H _{2 O）， n -己烷（C _{6 H _{14 ），碳酸氢铵（NH _{4 HCO _{3 ），吐温80（C _{64 H _{124 O _{26 ）和跨度80（C _{24 H _{44 O _{6 ），在450°C下煅烧。由于具有微孔/纳米孔结构，所得到的NZnO粉末具有较大的表面积（〜69.7 m 2 g ？1 < / small>）。为了进行热电评估，使用新合成的NZnO粉末（NZnO）通过低压火花等离子体烧结（SPS）制备了织构化的NZnO颗粒（T-NZnOP）。在这项研究中，与块状商用ZnO粉末相比，制成T-NZnOP（样品颗粒）的合成NZnO粉末显示出明显更低的热导率和独特的电性能。热电增强可以归因于在多孔T-NZnOP材料中发现的纳米孔分布，这证明了该方法对其他多孔氧化物热电（TE）材料的潜在有用性。}}}}}}}}}}}}} 展开▼

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来源
《RSC Advances》 |2017年第51期|共9页

作者
Raymond?V. Rivera Virtudazo; Quansheng Guo; Rudder Wu; Toshiaki Takei; Takao Mori;
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