随着能源危机的到来,新型能源材料(热电材料)的研究逐渐成为热点。热电材料是一种能够实现电能与热能直接转换的功能材料,它提供了一种安全可靠、全固态的发电和制冷方式,具有广泛的应用前景。　　 热电材料种类繁多,可分为半导体合金热电材料和氧化物热电材料。目前研究最多最成熟的是合金材料,它们的转换效率较高,在室温和低温条件下应用效果较好,但是在高温条件下性能不稳定、易氧化,而且原材料价格昂贵。而氧化物热电材料具有高温性能稳定,制备过程简单,种类广泛,成本较低,无毒性,无环境污染等优点,具有良好的发展前景,因而得到人们的青睐。但是其转换效率较低,不适合大规模应用。但随着层状钙钴氧化物具有反常的热电性能被发现后,氧化物热电材料就引起了较为广泛的关注。　　 本文研究的方向为氧化物热电材料:掺氮二氧化钛的制备及其热电性能的提高。主要包含以下内容:　　 通过对掺氮二氧化钛粉体制备方法的研究,发现以往的制备方法比较繁琐,因而采用固相烧结,分别以盐酸胍,尿素,六次甲基四胺为氮源,制备掺氮二氧化钛粉末并对他们进行XRD分析。发现以尿素为氮源制备的样品有分层现象,可见该方法制备的粉体不均匀；以六次甲基四胺为氮源制备过程中物料会粘附在球磨罐内壁,从而影响物料混合的均匀性。而以盐酸胍为氮源这种方法制备的样品较为均匀,而且操作简单,所以选用该方法制备掺氮二氧化钛,并对该方法制备的粉体进行XRD和拉曼光谱分析,发现氮化后的二氧化钛的晶型也主要是锐钛矿型,晶相单一,掺氮并未对该样品的结构产生影响。　　 通过真空热压烧结成片,经过切割,打磨成相应规格。对样品作XRD和拉曼光谱分析,可见经过热压烧结成块体后,样品的晶型结构发生改变,由锐钛矿结构完全转变为金红石结构,已有文献报道,金红石相结构的二氧化钛比锐钛矿型二氧化钛稳定,所以在高温烧结后锐钛矿会向金红石相转变,而且因为真空热压烧结过程中由于模具和石墨纸中含有大量的石墨,在高温下会大量渗入,因而会有碳的标志峰出现。　　 对块体样品的热导率、电导率及Seebeck系数进行测试。发现氮的掺杂,增加了声子散射,最终导致样品的热导率降低。同时由于在真空热压烧结过程中,石墨模具和石墨纸在高温下会大量渗入样品中,而石墨本身就是良好的导体,从而提高了其电导率。同时由于氮元素掺杂,会促使氧空位的形成,而氧空位又会提高载流子的输运,电导率大幅度的提高。所以ZT值提高了几十倍。可见通过掺氮达到了提高二氧化钛热电性能的目的。