热电效应以全固态能源转化为特征,提供了一种安全可靠的热能与电能相互转换技术。热电器件在温差发电与半导体制冷等领域中有广泛的应用。IV-VI、V-VI硫族化合物是室温区及中温区重要的热电材料,其中Bi2Te3基热电材料在室温附近拥有最优秀的热电性能。具有纳米结构的新型块体热电材料,在改善材料机械性能的同时,对于其热电性能也有一定的提升。在使用"Bottom-up"法制备具有纳米结构的新型块体热电材料的工艺中,纳米粉末的制备是重要的一环,其中,以水热／溶剂热法为代表的溶液化学法在合成10纳米级粉末方面具有独特优势,近十年来得到本领域广泛重视。本文以热电材料纳米粉末可控合成和微纳复合块体材料性能优化为研究目标,系统研究了Bi2Te3及其他Ⅳ-Ⅵ、Ⅴ-Ⅵ硫族化合物纳米粉末的乙二醇还原溶剂热合成技术,并在此基础上研究了Bi2Te3基微纳复合块体热电材料的制备技术和热电性能。取得了以下主要研究成果：(1)本文开发了一种用于Bi2Te3纳米粉末可控合成的乙二醇还原溶剂热法。这种方法的主要特点是不添加其他还原剂,利用反应介质(乙二醇)的弱还原作用和较低的合成温度(180℃),控制Bi2Te3的形核与生长,从而获得了具有规则六方形形貌、尺寸均匀的Bi2Te3单晶纳米片。同时,还系统研究了反应温度、碱性环境以及PVP表面活性剂对合成产物形貌和尺寸的影响,发现表面活性剂对于反应产物的形貌有着决定性的影响,Bi2Te3单晶纳米片的厚度可以通过反应溶液碱性程度有效控制。采用扩散控制的三阶段反应机理阐述了Bi2Te3单晶纳米片的生长过程。(2)采用相似的乙二醇还原溶剂热合成方法,成功合成了Sb2Te3、Bi2Se3、 Sb2Se3、PbTe、SnTe、PbSe等二元化合物和Bi0.5Sb1.5Te3、Bi2Te2Se三元化合物的纳米粉末,表明这种乙二醇还原溶剂热法对Ⅳ-Ⅵ、Ⅴ-Ⅵ硫族化合物纳米材料的合成具有良好的工艺普适性与工艺兼容性。(3)采用真空热压方法,制备了Bi2Te3基微纳复合块体热电材料,并系统研究了纳米粉末含量对微纳复合块体试样热电性能的影响。结果表明,增加复合材料中的纳米粉末含量,可以显著降低块体试样的热导率。研究发现,微纳复合热电材料的电导率和Seebeck系数不仅受到纳米晶界散射的影响,而且还与Te空位、反位缺陷、施主效应等点缺陷密切相关,深入研究微纳复合热电材料中的各类点缺陷存在形态和作用机理,是理解微纳复合热电材料中载流子输运行为和进一步优化材料热电性能的关键。在本文实验研究范围内,含85%纳米粉末的微纳复合材料热电性能最好,在427K时最大ZT值约为0.8。