AT515869A1 - Production process of nanoneedle-shaped purple tungsten oxide for the industry - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren von nanonadelförmigem purpurfarbenem Wolframoxid, das 5 (NH4) 2O ·12W03 ·5Hz0, mW03 ·nHzO (m~l, n~l) oder WOx (2.:s_x.:s_3) als Material verwendet und in einem gedrehten schrägen Ofenrohr durchgeführt wird. Das Material wird von der Materialvorschubseinrichtung durch die Materialeintrittsöffnung an der Materialaustrittsseite in das geheizte Ofenrohr eingegeben, wobei durch Drehen des schrägen Ofenrohrs das Material von der Niedertemperaturzone zu der Hochtemperaturzone bewegt wird. Das Material wird in der Hochtemperaturzone reduziert, wodurch das nadelförmige purpurfarbene W02 , 72 erzeugt wird, das durch Drehen des schrägen Ofenrohrs zu der Materialaustrittsseite bewegt wird, durch die Materialaustrittsöffnung austritt und auf Raumtemperatur gekühlt wird. Dadurch wird eine Massenproduktion des nanonadelförmigen purpurfarbenen Wolframoxids ermöglicht.The invention relates to a method of producing nanoneedle-shaped magenta tungsten oxide which uses 5 (NH 4) 2 O. 12WO 3 .5Hz 0, mWO 3 .nHzO (m-1, n-1) or WOx (2: s_x.:s_3) as material and in one rotated oblique stovepipe is performed. The material is fed from the material feed device through the material inlet opening at the material outlet side in the heated stovepipe, wherein the material is moved from the low-temperature zone to the high-temperature zone by rotating the inclined stovepipe. The material is reduced in the high-temperature zone, thereby producing the needle-shaped purple W02, 72 which is moved to the material exit side by rotating the inclined furnace tube, exiting through the material exit port, and cooled to room temperature. This allows for mass production of the nanoparticle magenta tungsten oxide.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren von nanonadelförmigem purpurfarbenem Wolframoxid für die Industrie.The invention relates to a manufacturing method of nanoneedle-shaped purple tungsten oxide for the industry.
Stand der TechnikState of the art
Nanowolframpulver (Partikelgröße < lOOnm) undNanowolframpulver (particle size <100 nm) and
Ultrafeinwolframpulver (lOOnm < Partikelgröße < 500nm) ist ein wichtiges Material für die Herstellung von Nano-Wolframkarbid (Partikelgröße < lOOnm), Ultrafein-Wolframkarbid (lOOnm < Partikelgröße < 500nm) und Ultrafein-Hartlegierung (lOOnm < Partikelgröße < 500nm). Nano-Wolframkarbid, Ultrafein-Wolf ramkarbid und Ultrafein-Hartlegierung sind Produkte mit höherem Zusatzwert auf dem internationalen Markt.Ultrafine tungsten powder (100 nm <particle size <500 nm) is an important material for the production of nano tungsten carbide (particle size <100 nm), ultrafine tungsten carbide (100 nm <particle size <500 nm) and ultrafine hard alloy (100 nm <particle size < 500nm). Nano tungsten carbide, ultrafine wolves carbide and ultrafine hard alloy are higher value added products in the international market.
Die Technik, die nanonadelförmiges purpurfarbenes Wolframoxid (WO2,72) als Material verwendet und Rayleigh-Instabilität und In-situ-Sauerstoffreduktion nutzt, ist ein gutes Verfahren zur Herstellung von Nanowolframpulver und Ultrafeinwolframpulver. Das nanonadelförmige purpurfarbene Wolframoxid (W02,72) ist ein funktionstüchtiges Nanomaterial und besitzt viele Eigenschaften, wie photochrome Eigenschaft, elektrochrome Eigenschaft und gaschrome Eigenschaft und kann auf verschiedene empfindliche Bauelemente angewendet werden.The technique, which uses nanoparticle magenta tungsten oxide (WO2,72) as a material and utilizes Rayleigh instability and in situ oxygen reduction, is a good method of making nanoflow ampoules and ultrafine tungsten powders. The nano-needle purple tungsten oxide (W02, 72) is a functional nanomaterial and has many properties, such as photochromic, electrochromic and gastric properties, and can be applied to various sensitive devices.
Daher besitzt das nanonadelförmige purpurfarbene Wolframoxid einen hohen Wert und Bedarf auf dem Markt. Ein Herstellungsverfahren des nanonadelförmigen purpurfarbenen Wolframoxids für eine Massenproduktion ist bislang jedoch nicht bekannt. Aus diesem Grund hat der Erfinder die vorliegende Erfindung entwickelt.Therefore, the nanoneedle-shaped purple tungsten oxide has a high value and needs in the market. However, a manufacturing method of the nanoparticle magenta tungsten oxide for mass production has not been known hitherto. For this reason, the inventor has developed the present invention.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren von nanonadelförmigem purpurfarbenem Wolframoxid für die Industrie zu schaffen.The invention has for its object to provide a manufacturing method of nanoneedle purple tungsten oxide for the industry.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren von nanonadelförmigem purpurfarbenem Wolframoxid gelöst, das 5 (NH4) 2O ·I2WO3 5H2O, mW03-nH20 (m>l, n>l) oder W0X (2<x<3) als Material verwendet und in einem gedrehten schrägen Ofenrohr durchgeführt wird. Das Material wird von der Materialvorschubseinrichtung durch die Materialeintrittsöffnung an der Materialaustrittsseite in das geheizte Ofenrohr eingegeben, wobei durch Drehen des schrägen Ofenrohrs das Material von der Niedertemperaturzone zu der Hochtemperaturzone bewegt wird. Das Material wird in der Hochtemperaturzone reduziert, wodurch das nadelförmige purpurfarbene W02,72 erzeugt wird, das durch Drehen des schrägen Ofenrohrs zu der Materialaustrittsseite bewegt wird, durch die Materialaustrittsöffnung austritt und auf die Raumtemperatur gekühlt wird.This object is achieved by the production process of nanoparticle magenta tungsten oxide according to the invention using 5 (NH 4) 2 O.I 2 WO 3 5H 2 O, mWO 3 -nH 2 O (m> 1, n> 1) or W0X (2 <x <3) as material and in one rotated oblique stovepipe is performed. The material is fed from the material feed device through the material inlet opening at the material outlet side in the heated stovepipe, wherein the material is moved from the low-temperature zone to the high-temperature zone by rotating the inclined stovepipe. The material is reduced in the high temperature zone, thereby producing the acicular purple W02, 72, which is moved by rotating the inclined furnace tube to the material exit side, exiting through the material exit port, and cooled to room temperature.
Lehre der Erfindung: (1)Teaching of the invention: (1)
Als Material wird 5 (NH4) 20-12W03 ·5Η20 verwendet.As material 5 (NH4) 20-12W03 · 5Η20 is used.
Wenn 5 (NH4) 20 -12W03 -5H20 auf über 400°C erhitzt wird, tritt die Reaktion nach der Formel (1) auf, wodurch W03, NH3 und H20 erzeugt wird.When 5 (NH 4) 2O-12WO 3 -5H 2 O is heated above 400 ° C, the reaction of Formula (1) occurs to produce WO 3, NH 3 and H 2 O.
(1)(1)
Das Reaktionsprodukt NH3 aus der Formel (1) oder das eingeführte NH3 erzeugt unter der Katalysation durch W0X (2<x<3) die Reaktion nach der Formel (2), wodurch das reduktive Wasserstoffgas H2 erhalten wird.The reaction product NH 3 of the formula (1) or the introduced NH 3 generates the reaction of the formula (2) under catalyzation by W 0 X (2 <x <3), thereby obtaining the reductive hydrogen gas H 2.
(2)(2)
Wenn die Reaktionstemperatur auf über 500°C steigt, erzeugt das gelbfarbene Reaktionsprodukt W03 der Formel (1) mit dem Reaktionsprodukt H2 der Formel (2) und/oder dem eingeführten H2 die Reduktionsreaktion nach der Formel (3), wodurch blaufarbenes W02(9 und H20 erhalten wird.When the reaction temperature rises above 500 ° C, the yellow reaction product W03 of the formula (1) with the reaction product H2 of the formula (2) and / or the introduced H2 generates the reduction reaction of the formula (3), whereby blue-colored WO 2 (9 and H20 is obtained.
(3)(3)
Wenn die Reaktionstemperatur auf über 600°C steigt, erzeugt das blaufarbene Reaktionsprodukt W02,g der Formel (3) mit dem Reaktionsprodukt H2 der Formel (1) und/oder dem eingeführten H2 die Reduktionsreaktion nach der Formel (4), wodurch purpurfarbenes W02,72 und H20 erhalten wird.When the reaction temperature rises above 600 ° C, the blue-colored reaction product WO 2, g of the formula (3) with the reaction product H 2 of the formula (1) and / or the introduced H 2 generates the reduction reaction of the formula (4), whereby purple WO 2, 72 and H20 is obtained.
(4)(4)
In den Formeln (1), (3) und (4) wird Wasserdampf H20 erzeugt.In formulas (1), (3) and (4), water vapor H 2 O is generated.
Unter der hohen Temperatur erzeugen H20 und W0X (2<x<3) eine reversible Reaktion nach Formel (5), wodurch W02(0H)2 erhalten wird. W02 (OH)2 ist unter hoher Temperatur ein Gas.Under the high temperature, H 2 O and WO x (2 <x <3) produce a reversible reaction of formula (5) to give WO 2 (0H) 2. W02 (OH) 2 is a gas at high temperature.
(5)(5)
Durch die Phasenverschiebung von W02(OH)2 kann der purpurfarbene W02/72 Kristallkern aus der Formel (4) zum nanonadelförmigen purpurfarbenen W02,72 Kristall aufwachsen.Due to the phase shift of W02 (OH) 2, the purple W02 / 72 crystal nucleus of the formula (4) can grow to the nanochar purple W02.72 crystal.
Das Ofenrohr weist eine Gasaustrittsöffnung auf. Durch einen Absaugventilator an der Außenseite der Gasaustrittsöffnung wird die Gasauslassgeschwindigkeit des Ofenrohrs gesteuert, um den positiven Druck im Ofenrohr auf Ombar - 5mbar zu halten. Der nanonadelförmige purpurfarbene W02,72 Kristall hat einen Durchmesser von kleiner als lOOnm und gehört zum Nanomaterial. (2)The stovepipe has a gas outlet opening. An exhaust fan on the outside of the gas outlet port controls the gas outlet speed of the stovepipe to maintain the positive pressure in the stovepipe at Ombar - 5mbar. The nanoneedle-shaped purple W02.72 crystal has a diameter of less than 100 nm and belongs to the nanomaterial. (2)
Als Material wird mW03 ·ηΗ20 verwendet, wobei m>l, n>l.The material used is mW03 · ηΗ20, where m> 1, n> 1.
Wenn mW03 ·ηΗ20 auf über 100°C erhitzt wird, tritt die Reaktion nach der Formel (6) auf, wodurch W03 und H20 erzeugt werden.When mW03 · ηΗ20 is heated above 100 ° C, the reaction of the formula (6) occurs to generate WO 3 and H 2 O.
(6)(6)
Durch die Gaseintrittsöffnung wird NH3 eingeführt, das unter der Katalysation durch WOx (2<x<3) die Reaktion nach der Formel (2) erzeugt, wodurch das reduktive Wasserstoffgas H2 erhalten wird.NH3 is introduced through the gas inlet opening, producing the reaction of formula (2) under the catalysis by WOx (2 <x <3), thereby obtaining the reductive hydrogen gas H2.
Wenn die Reaktionstemperatur auf über 500°C steigt, erzeugt das gelbfarbene Reaktionsprodukt W03 der Formel (6) mit dem Reaktionsprodukt H2 der Formel (2) die Reduktionsreaktion der Formel (3) , wodurch blaufarbenes W02,9 und H20 erhalten wird.When the reaction temperature rises above 500 ° C, the yellow colored reaction product WO 3 of the formula (6) with the reaction product H 2 of the formula (2) produces the reduction reaction of the formula (3) to obtain blue-colored W 2 O 3 and H 2 O.
Wenn NH3 nicht eingeführt oder das eingeführte NH3 nicht ausreichend ist, kann durch die Gaseintrittsöffnung H2 eingeführt werden. Wenn die Reaktionstemperatur auf über 500°C steigt, erzeugt das gelbfarbene Reaktionsprodukt W03 der Formel (6) mit dem Reaktionsprodukt H2 der Formel (2) und/oder das eingeführte H2 die Reduktionsreaktion der Formel (3), wodurch blaufarbenes W02/9 und H20 erhalten wird.If NH3 is not introduced or the introduced NH3 is not sufficient, gas may be introduced through the gas inlet H2. When the reaction temperature rises above 500 ° C, the yellow colored reaction product W03 of the formula (6) with the reaction product H2 of the formula (2) and / or the introduced H2 generates the reduction reaction of the formula (3), whereby blue-colored W02 / 9 and H20 is obtained.
Wenn die Reaktionstemperatur auf über 600°C steigt, erzeugt das blaufarbene Reaktionsprodukt W02,g der Formel (3) mit dem Reaktionsprodukt H2 der Formel (2) die Reduktionsreaktion nach der Formel (4), wodurch purpurfarbenes W02,72 und H20 erhalten wird.When the reaction temperature rises above 600 ° C, the blue-colored reaction product WO 2, g of the formula (3) with the reaction product H 2 of the formula (2) produces the reduction reaction of the formula (4) to give magenta W 2 .72 and H 2 O.
Wenn NH3 nicht eingeführt oder das eingeführte NH3 nicht ausreichend ist, kann durch die Gaseintrittsöffnung H2 eingeführt werden. Wenn die Reaktionstemperatur auf über 600°C steigt, erzeugt das blaufarbene Reaktionsprodukt W03 der Formel (3) mit dem Reaktionsprodukt H2 der Formel (2) und/oder das eingeführte H2 die Reduktionsreaktion der Formel (4), wodurch purpurfarbenes W02,72 und H20 erhalten wird.If NH3 is not introduced or the introduced NH3 is not sufficient, gas may be introduced through the gas inlet H2. When the reaction temperature rises above 600 ° C, the blue-colored reaction product WO 3 of the formula (3) with the reaction product H 2 of the formula (2) and / or the introduced H 2 generate the reduction reaction of the formula (4), whereby magenta W 2 .72 and H 2 O is obtained.
In den Formeln (6), (3) und (4) wird das Wasserdampf H20 erzeugt. Unter der hohen Temperatur erzeugen H20 und WOx (2<x<3) eine reversible Reaktion nach Formel (5), wodurch W02(0H)2 erhalten wird. W02(0H)2 ist unter hoher Temperatur ein Gas.In the formulas (6), (3) and (4), the water vapor H20 is generated. Under the high temperature, H 2 O and W x O x (2 <x <3) produce a reversible reaction of formula (5) to give WO 2 (0H) 2. W02 (0H) 2 is a gas under high temperature.
Durch die Phasenverschiebung von W02(OH)2 kann der purpurfarbene W02j72 Kristallkern aus der Formel (4) zum nanonadelförmigen purpurfarbenen W02,72 Kristall aufwachsen.Due to the phase shift of W02 (OH) 2, the purple W02j72 crystal nucleus of the formula (4) can grow to the nanochar purple W02.72 crystal.
Das Ofenrohr weist eine Gasaustrittsöffnung auf. Durch einen Absaugventilator an der Außenseite der Gasaustrittsöffnung wird die Gasauslassgeschwindigkeit des Ofenrohrs gesteuert, um den positiven Druck im Ofenrohr auf Ombar — 5mbar zu halten. Der nanonadelförmige purpurfarbene W02,72 Kristall hat einen Durchmesser von kleiner als lOOnm und gehört zum Nanomaterial. (3)The stovepipe has a gas outlet opening. An exhaust fan on the outside of the gas outlet port controls the gas outlet speed of the stovepipe to maintain the positive pressure in the stovepipe at Ombar - 5mbar. The nanoneedle-shaped purple W02.72 crystal has a diameter of less than 100 nm and belongs to the nanomaterial. (3)
Als Material wird W0X (2<x<3) oder WO* (2<x<3) aus dem Herstellungsvorgang und/oder aus dem Reaktionsprodukt verwendet. Durch die Gaseintrittsöffnung wird NH3 und/oder H2 eingeführt. Entsprechend WO* (2<x<3) wird es entschieden, ob H20 eingeführt wird.The material used is W0X (2 <x <3) or WO * (2 <x <3) from the manufacturing process and / or from the reaction product. NH3 and / or H2 are introduced through the gas inlet opening. According to W0 * (2 <x <3), it is decided whether H20 is introduced.
Wenn NH3 eingeführt wird, erzeugt NH3 unter der Katalysation durch W0X (2<x<3) die Reaktion nach der Formel (2), wodurch das reduktive Wasserstoffgas H2 erhalten wird.When NH3 is introduced, NH3 generates, under catalyzed by W0X (2 <x <3), the reaction of the formula (2), whereby the reductive hydrogen gas H2 is obtained.
Wenn WO* (2<x<3) das gelbfarbene W03 enthält und die Reaktionstemperatur auf über 500°C steigt, erzeugt das gelbfarbene Reaktionsprodukt W03 mit dem eingeführten H2 die Reduktionsreaktion der Formel (3), wodurch blaufarbenes W02,9 und H20 erhalten wird.When WO * (2 <x <3) contains the yellow W03 and the reaction temperature rises above 500 ° C, the yellow colored reaction product W03 with the introduced H2 generates the reduction reaction of the formula (3) to obtain blue-colored W02.9 and H20 ,
Wenn die Reaktionstemperatur auf über 600°C steigt, erzeugt das blaufarbene Reaktionsprodukt W02,9 der Formel (3) mit dem eingeführten H2 die Reduktionsreaktion nach der Formel (4), wodurch purpurfarbenes W02,72 und H20 erhalten wird.When the reaction temperature rises above 600 ° C, the blue-colored reaction product W02.9 of the formula (3) with the introduced H2 generates the reduction reaction of the formula (4), thereby obtaining purple W02.72 and H20.
Wenn WO* (2<x<3) das blaufarbene W02,9 enthält und die Reaktionstemperatur auf über 600°C steigt, erzeugt das blaufarbene Reaktionsprodukt W02,g mit dem eingeführten H2 die Reduktionsreaktion nach der Formel (3), wodurch purpurfarbenes W02(72 und H20 erhalten wird.When WO * (2 <x <3) contains the blue-colored W02.9 and the reaction temperature rises above 600 ° C, the blue-colored reaction product W02, g with the introduced H2 generates the reduction reaction according to the formula (3), whereby purple W02 ( 72 and H20 is obtained.
In den Formeln (3) und (4) wird Wasserdampf H20 erzeugt. Wenn H20 der Formeln (3) und/oder (4) nicht ausreichend ist, kann durch die Gaseintrittsöffnung H20 eingeführt werden. Unter der hohen Temperatur erzeugen H20 der Formeln (3) und/oder (4) und/oder das eingeführte H20 mit WOx (2<x<3) eine reversibleIn formulas (3) and (4), water vapor H20 is produced. If H20 of the formulas (3) and / or (4) is insufficient, H20 can be introduced through the gas inlet port. Under the high temperature, H20 of formulas (3) and / or (4) and / or the introduced H20 produce reversible with WOx (2 <x <3)
Reaktion nach Formel (5), wodurch WC>2(OH)2 erhalten wird. W02 (OH)2 ist unter hoher Temperatur ein Gas.Reaction of formula (5) to give WC> 2 (OH) 2. W02 (OH) 2 is a gas at high temperature.
Durch die Phasenverschiebung von WC>2(OH)2 kann der purpurfarbene W02/72 Kristallkern aus der Formel (4) zum nanonadelförmigen purpurfarbenen WC>2,72 Kristall aufwachsen.By the phase shift of WC > 2 (OH) 2, the purple W02 / 72 crystal nucleus of the formula (4) can grow to the nanochip purple-purple WC > 2.72 crystal.
Das Ofenrohr weist eine Gasaustrittsöffnung auf. Durch einen Absaugventilator an der Außenseite der Gasaustrittsöffnung wird die Gasauslassgeschwindigkeit des Ofenrohrs gesteuert, um den positiven Druck im Ofenrohr auf Ombar - 5mbar zu halten. Der nanonadelförmige purpurfarbene WÜ2,72 Kristall hat einen Durchmesser von kleiner als lOOnm und gehört zum Nanomaterial.The stovepipe has a gas outlet opening. An exhaust fan on the outside of the gas outlet port controls the gas outlet speed of the stovepipe to maintain the positive pressure in the stovepipe at Ombar - 5mbar. The nanoneedle-shaped purple WÜ2.72 crystal has a diameter of less than 100 nm and belongs to the nanomaterial.
Dadurch wird die Massenproduktion von nanonadelförmigem purpurfarbenem Wolframoxid für die Industrie ermöglicht.This allows mass production of nanoneutrous purple tungsten oxide for industry.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Figur 1 ein Spektrum der XRD-Analyse mit Co-Target des Produkts des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,FIG. 1 shows a spectrum of the Co-Target XRD analysis of the product of the first embodiment of the invention,
Figur 2 ein Bild aus Hitachi S-4800II cold field scanning electron microscope des Produkts des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,FIG. 2 is a picture of Hitachi S-4800II cold field scanning electron microscope of the product of the first embodiment of the invention;
Figur 3 ein Spektrum der XRD-Analyse mit Co-Target des Produkts des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,FIG. 3 shows a spectrum of the co-target XRD analysis of the product of the second embodiment of the invention,
Figur 4 ein Bild aus Hitachi S-4800II cold field scanning electron microscope des Produkts des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,FIG. 4 is an image of Hitachi S-4800II cold field scanning electron microscope of the product of the second embodiment of the invention;
Figur 5 ein Spektrum der XRD-Analyse mit Co-Target des Produkts des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,FIG. 5 is a spectrum of Co-target XRD analysis of the product of the third embodiment of the invention;
Figur 6 ein Bild aus Hitachi S-480II cold field scanning electron microscope des Produkts des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung.Figure 6 is a picture of Hitachi S-480II cold field scanning electron microscope of the product of the third embodiment of the invention.
Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention
Ausführungsbeispiel 1: das Material 5 (NH4) 2O ·12W03 ·5H2O wird von der Materialvorschubseinrichtung durch dieEmbodiment 1: the material 5 (NH 4) 2 O. 12WO 3 .5H 2 O is conveyed by the material feeding device through the
Materialeintrittsöffnung an der Materialaustrittsseite in das geheizte Ofenrohr eingegeben. Durch Drehen des schrägen Ofenrohrs wird das Material von der Niedertemperaturzone zu der Hochtemperaturzone bewegt. Wenn 5(NH4) 20 ·12W03·5H20 in die Temperaturzone von 400°C-600°C eintritt, tritt die Reaktion nach der Formel (1) auf, wodurch WO3, NH3 und H20 erzeugt wird.Material inlet opening at the material outlet side in the heated furnace tube entered. By rotating the inclined stovepipe, the material is moved from the low temperature zone to the high temperature zone. When 5 (NH 4) 20 .12W 3 .5H 2 O enters the temperature zone of 400 ° C-600 ° C, the reaction of the formula (1) occurs, producing WO 3, NH 3 and H 2 O.
Das Reaktionsprodukt W0X (2<x<3) der Formeln (1), (3) und (4) ist ein guter Katalysator zur Zersetzung von NH3. Im Ofenrohr wird NH3 nach der Formel (2) pyrolytisch zersetzt, wodurch das reduktive Wasserstoffgas H2 erzeugt wird.The reaction product W0X (2 <x <3) of the formulas (1), (3) and (4) is a good catalyst for decomposing NH3. In the furnace tube, NH 3 is pyrolytically decomposed according to the formula (2), whereby the reductive hydrogen gas H 2 is generated.
Das Material wird durch Drehen des schrägen Ofenrohrs weiter zu der Hochtemperaturzone bewegt. Wenn die Temperatur des Materials auf 550°C-800°C steigt, tritt die Reaktion nach der Formel (3) auf. Wenn die Temperatur des Materials auf 750°C-800°C steigt, tritt die Reaktion nach der Formel (4) auf, wodurch der purpurfarbene W02j72 Kristallkern erzeugt wird.The material is moved by turning the inclined stovepipe further to the high temperature zone. When the temperature of the material rises to 550 ° C-800 ° C, the reaction according to the formula (3) occurs. When the temperature of the material rises to 750 ° C-800 ° C, the reaction of the formula (4) occurs to produce the purple W02j72 crystal nucleus.
In den Formeln (1), (3) und (4) wird das Wasserdampf H20 erzeugt.In the formulas (1), (3) and (4), the water vapor H20 is generated.
Das Ofenrohr weist eine Gasaustrittsöffnung auf. Durch einen Absaugventilator an der Außenseite der Gasaustrittsöffnung wird die Gasauslassgeschwindigkeit des Ofenrohrs gesteuert, um den positiven Druck im Ofenrohr auf 0,2mbar - 2,0mbar zu halten.The stovepipe has a gas outlet opening. An exhaust fan on the outside of the gas outlet port controls the gas outlet velocity of the furnace tube to maintain the positive pressure in the furnace tube at 0.2mbar - 2.0mbar.
Unter der hohen Temperatur erzeugen H20 und W0X (2<x<3) eine reversible Reaktion nach Formel (5), wodurch W02(0H)2 erhalten wird. Durch die Phasenverschiebung von W02(0H)2 kann der purpurfarbene W02,72 Kristallkern aus der Formel (4) zum nanonadelförmigen purpurfarbenen W02,72 Kristall aufwachsen.Under the high temperature, H 2 O and WO x (2 <x <3) produce a reversible reaction of formula (5) to give WO 2 (0H) 2. Due to the phase shift of W02 (0H) 2, the purple W02.72 crystal nucleus of the formula (4) can grow to the nanochip purple W02.72 crystal.
Durch Drehen des schrägen Ofenrohrs wird der nanonadelförmige purpurfarbene WO2,72 Kristall weiter zu derTurning the oblique furnace tube, the nanoneedle purple WO2.72 crystal is further to the
Materialaustrittsseite bewegt. Die Materialaustrittsseite des Ofenrohrs wird nicht geheizt. Wenn das purpurfarbene W02,72 bis nahe an der Raumtemperatur gekühlt wird, tritt er durch die Materialaustrittsöffnung aus.Material exit side moves. The material outlet side of the stovepipe is not heated. When the purple W02, 72 is cooled to near room temperature, it exits through the material exit orifice.
Das purpurfarbene W02,72 im Ausführungsbeispiel 1 wird als Reagenz verwendet. Das Reagenz wird geschliffen und mit PANalytical X'pert PRO XRD analysiert, wobei ein Co Target verwendet wird, der Abtastungsschritt eine Länge von 0,033° hat und jeder Schritt 10s dauert.The purple W02, 72 in Embodiment 1 is used as a reagent. The reagent is ground and analyzed with PANalytical X'pert PRO XRD using a Co target that has a sampling step of 0.033 ° and each step lasts for 10 seconds.
Figur 1 zeigt das Spektrum der XRD-Analyse. Das Reagenz ist das purpurfarbene W02,72 mit einer reineren Phase.FIG. 1 shows the spectrum of the XRD analysis. The reagent is the purple W02.72 with a purer phase.
Das purpurfarbene W02j72 im Ausführungsbeispiel 1 wird als Reagenz verwendet und mit Hitachi S-4800II cold field scanning electron microscope beobachtet. Aus Figur 2 ist zu entnehmen, dass der nanonadelförmige purpurfarbene W02,72 Kristall einen Durchmesser im Bereich von 20-80nm hat und zum Nanomaterial gehört.The purple W02j72 in Embodiment 1 is used as a reagent and observed with Hitachi S-4800II cold field scanning electron microscope. From Figure 2 it can be seen that the nanoclip purple W02.72 crystal has a diameter in the range of 20-80nm and belongs to the nanomaterial.
Ausführungsbeispiel 2: das Material mW03 ·ηΗ20 (m=l, n=l) wird von der Materialvorschubseinrichtung durch dieEmbodiment 2: the material mW03 · ηΗ20 (m = l, n = l) is the material feed device by the
Materialeintrittsöffnung an der Materialaustrittsseite in das geheizte Ofenrohr eingegeben. Durch Drehen des schrägen Ofenrohrs wird das Material von der Niedertemperaturzone zu der Hochtemperaturzone bewegt. Wenn WO3 ·Η2θ in die Temperaturzone von 100°C-300°C eintritt, tritt die Reaktion nach Formel (6) auf, wodurch W03 und H20 erzeugt wird.Material inlet opening at the material outlet side in the heated furnace tube entered. By rotating the inclined stovepipe, the material is moved from the low temperature zone to the high temperature zone. When WO3 · Η2θ enters the temperature zone of 100 ° C-300 ° C, the reaction of the formula (6) occurs, generating W03 and H20.
Durch die Gaseintrittsöffnung wird NH3 eingeführt, wobei NH3: W03-H2O=0,5mol-l, 5mol: lmol. W0X (2<x<3) ist ein guter Katalysator zur Zersetzung von NH3. Im Ofenrohr wird NH3 nach der Formel (2) pyrolytisch zersetzt, wodurch das reduktive Wasserstoffgas H2 erzeugt wird.NH3 is introduced through the gas inlet, whereby NH3: W03-H2O = 0.5 mol-l, 5 mol: lmol. W0X (2 <x <3) is a good catalyst for decomposing NH3. In the furnace tube, NH 3 is pyrolytically decomposed according to the formula (2), whereby the reductive hydrogen gas H 2 is generated.
Das Material wird durch Drehen des schrägen Ofenrohrs weiter zu der Hochtemperaturzone bewegt. Wenn die Temperatur des Materials auf 550°C-800°C steigt, tritt die Reaktion nach der Formel (3) auf. Wenn die Temperatur des Materials auf 750°C-800°C steigt, tritt die Reaktion nach der Formel (4) auf, wodurch der purpurfarbene W02,72 Kristallkern erzeugt wird.The material is moved by turning the inclined stovepipe further to the high temperature zone. When the temperature of the material rises to 550 ° C-800 ° C, the reaction according to the formula (3) occurs. When the temperature of the material rises to 750 ° C-800 ° C, the reaction of the formula (4) occurs to produce the purple W02.72 crystal nucleus.
Das Ofenrohr weist eine Gasaustrittsöffnung auf. Durch einen Absaugventilator an der Außenseite der Gasaustrittsöffnung wird die Gasauslassgeschwindigkeit des Ofenrohrs gesteuert, um den positiven Druck im Ofenrohr auf 0,2mbar - 2,0mbar zu halten.The stovepipe has a gas outlet opening. An exhaust fan on the outside of the gas outlet port controls the gas outlet velocity of the furnace tube to maintain the positive pressure in the furnace tube at 0.2mbar - 2.0mbar.
Unter der hohen Temperatur erzeugen H20 und WOx (2<x<3) eine reversible Reaktion nach Formel (5), wodurch W02(OH)2 erhalten wird. Durch die Phasenverschiebung von W02(0H)2 kann der purpurfarbene WO2/72 Kristallkern aus der Formel (4) zum nanonadelförmigen purpurfarbenen W02;72 Kristall aufwachsen.Under the high temperature, H 2 O and W x O x (2 <x <3) produce a reversible reaction of formula (5) to give WO 2 (OH) 2. Due to the phase shift of W02 (0H) 2, the purple WO2 / 72 crystal nucleus of formula (4) can grow to the nanochip purple W02; 72 crystal.
Durch Drehen des schrägen Ofenrohrs wird der nanonadelförmige purpurfarbene W02,72 Kristall weiter zu derBy turning the oblique stovepipe, the nanochar-shaped purple W02.72 crystal becomes further to the
MaterialaustrittsSeite bewegt. Die Materialaustrittsseite des Ofenrohrs wird nicht geheizt. Wenn das purpurfarbene W02>72 bis nahe der Raumtemperatur gekühlt wird, tritt er durch die Materialaustrittsöffnung aus.Material exit side moves. The material outlet side of the stovepipe is not heated. When the purple W02> 72 is cooled to near room temperature, it exits through the material exit port.
Das purpurfarbene W02/72 im Ausführungsbeispiel 2 wird als Reagenz verwendet. Das Reagenz wird geschliffen und mit PANalytical X'pert PRO XRD analysiert, wobei ein Co Target verwendet wird, der Abtastungsschritt eine Länge von 0,033° hat und jeder Schritt 10s dauert.The purple W02 / 72 in Embodiment 2 is used as a reagent. The reagent is ground and analyzed with PANalytical X'pert PRO XRD using a Co target that has a sampling step of 0.033 ° and each step lasts for 10 seconds.
Figur 3 zeigt das Spektrum der XRD-Analyse. Das Reagenz ist das purpurfarbene W02,72 mit einer reineren Phase.FIG. 3 shows the spectrum of the XRD analysis. The reagent is the purple W02.72 with a purer phase.
Das purpurfarbene W02,72 im Ausführungsbeispiel 2 wird als Reagenz verwendet und mit Hitachi S-480II cold field scanning electron microscope beobachtet. Aus Figur 4 ist zu entnehmen, dass der Durchmesser des nanonadelförmigen purpurfarbenen W02,72 Kristalls im Bereich von 20-80cm liegt und zum Nanomaterial gehört.The purple W02, 72 in Embodiment 2 is used as a reagent and observed with Hitachi S-480II cold field scanning electron microscope. From Figure 4 it can be seen that the diameter of the nanochip purple W02.72 crystal is in the range of 20-80cm and belongs to the nanomaterial.
Ausführungsbeispiel 3: das gelbfarbene Material WO3 wird von der Materialvorschubseinrichtung durch dieEmbodiment 3: the yellow-colored material WO3 is fed by the material feed device through the
Materialeintrittsöffnung an der Materialaustrittsseite in das geheizte Ofenrohr eingegeben. Durch Drehen des schrägen Ofenrohrs wird das Material von der Niedertemperaturzone zu der Hochtemperaturzone bewegt.Material inlet opening at the material outlet side in the heated furnace tube entered. By rotating the inclined stovepipe, the material is moved from the low temperature zone to the high temperature zone.
Durch die Gaseintrittsöffnung wird NH3 und H20 eingeführt, wobei NH3: WO3=0,5mol-l, 5mol: lmol und H20:WO3=0, lmol- 0,6mol:lmol. W0X (2<x<3) ist ein guter Katalysator zur Zersetzung von NH3. Im Ofenrohr wird NH3 nach der Formel (2) pyrolytisch zersetzt, wodurch das reduktive Wasserstoffgas H2 erzeugt wird.NH3 and H 2 O are introduced through the gas inlet opening, NH 3: WO 3 = 0.5 mol-1, 5 mol: 1 mol and H 2 O: WO 3 = 0, 1 mol-0.6 mol: 1 mol. W0X (2 <x <3) is a good catalyst for decomposing NH3. In the furnace tube, NH 3 is pyrolytically decomposed according to the formula (2), whereby the reductive hydrogen gas H 2 is generated.
Das Material wird durch Drehen des schrägen Ofenrohrs weiter zu der Hochtemperaturzone bewegt. Wenn die Temperatur des Materials auf 550°C-800°C steigt, tritt die Reaktion nach der Formel (3) auf. Wenn die Temperatur des Materials auf 750°C-800°C steigt, tritt die Reaktion nach der Formel (4) auf, wodurch der purpurfarbene W02/72 Kristallkern erzeugt wird.The material is moved by turning the inclined stovepipe further to the high temperature zone. When the temperature of the material rises to 550 ° C-800 ° C, the reaction according to the formula (3) occurs. When the temperature of the material rises to 750 ° C-800 ° C, the reaction of the formula (4) occurs, thereby producing the purple W02 / 72 crystal nucleus.
Das Ofenrohr weist eine Gasaustrittsöffnung auf. Durch einen Absaugventilator an der Außenseite der Gasaustrittsöffnung wird die Gasauslassgeschwindigkeit des Ofenrohrs gesteuert, um den positiven Druck im Ofenrohr auf 0,2mbar - 2,0mbar zu halten.The stovepipe has a gas outlet opening. An exhaust fan on the outside of the gas outlet port controls the gas outlet velocity of the furnace tube to maintain the positive pressure in the furnace tube at 0.2mbar - 2.0mbar.
Unter der hohen Temperatur erzeugen H20 und WOx (2<x<3) eine reversible Reaktion nach Formel (5), wodurch W02(0H)2 erhalten wird. Durch die Phasenverschiebung von W02(0H)2 kann der purpurfarbene W02,72 Kristallkern aus der Formel (4) zum nanonadelförmigen purpurfarbenen W02,?2 Kristall aufwachsen.Under the high temperature, H 2 O and W x O x (2 <x <3) produce a reversible reaction of formula (5) to give WO 2 (0H) 2. Due to the phase shift of W02 (0H) 2, the purple W02.72 crystal nucleus of the formula (4) can grow to the nanochip purple W02,? 2 crystal.
Durch Drehen des schrägen Ofenrohrs wird der nanonadelförmige purpurfarbene W02/72 Kristall weiter zu derBy turning the oblique stovepipe, the nanochar-shaped purple W02 / 72 crystal continues to become the
Materialaustrittsseite bewegt. Die Materialaustrittsseite des Ofenrohrs wird nicht geheizt. Wenn das purpurfarbene W02(72 bis nahe der Raumtemperatur gekühlt wird, tritt er durch die Materialaustrittsöffnung aus.Material exit side moves. The material outlet side of the stovepipe is not heated. When the purple W02 (72 is cooled to near room temperature, it exits through the material exit orifice.
Das purpurfarbene W02,72 im Ausführungsbeispiel 3 wird als Reagenz verwendet. Das Reagenz wird geschliffen und mit PANalytical X'pert PRO XRD analysiert, wobei ein Co Target verwendet wird, der Abtastungsschritt eine Länge von 0,033° hat und jeder Schritt 10s dauert.The purple W02, 72 in Embodiment 3 is used as a reagent. The reagent is ground and analyzed with PANalytical X'pert PRO XRD using a Co target that has a sampling step of 0.033 ° and each step lasts for 10 seconds.
Figur 5 zeigt das Spektrum der XRD-Analyse. Das Reagenz ist das purpurfarbene WÜ2,72 mit einer reineren Phase.Figure 5 shows the spectrum of XRD analysis. The reagent is the purple WÜ2,72 with a purer phase.
Das purpurfarbene W02,72 im Ausführungsbeispiel 3 wird als Reagenz verwendet und mit Hitachi S-4800II cold field scanning electron microscope beobachtet. Aus Figur 6 ist zu entnehmen, dass der Durchmesser des nanonadelförmigen purpurfarbenen W02,72 Kristalls im Bereich von 20-80cm liegt und zum Nanomaterial gehört.The purple W02, 72 in Embodiment 3 is used as a reagent and observed with Hitachi S-4800II cold field scanning electron microscope. From Figure 6 it can be seen that the diameter of the nanochip purple W02.72 crystal is in the range of 20-80cm and belongs to the nanomaterial.
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATA9523/2011A AT515869A1 (en) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Production process of nanoneedle-shaped purple tungsten oxide for the industry |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ATA9523/2011A AT515869A1 (en) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Production process of nanoneedle-shaped purple tungsten oxide for the industry |
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AT515869A1 true AT515869A1 (en) | 2015-12-15 |
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ID=54782310
Family Applications (1)
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ATA9523/2011A AT515869A1 (en) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Production process of nanoneedle-shaped purple tungsten oxide for the industry |
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
CN1593822A (en) * | 2003-09-10 | 2005-03-16 | 厦门金鹭特种合金有限公司 | Preparation method of high performance nanometer sized and superfine tungsten powder |
JP2008195550A (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Tokai Univ | Tungsten oxide fiber and its production method |
-
2011
- 2011-03-30 AT ATA9523/2011A patent/AT515869A1/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN1593822A (en) * | 2003-09-10 | 2005-03-16 | 厦门金鹭特种合金有限公司 | Preparation method of high performance nanometer sized and superfine tungsten powder |
JP2008195550A (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Tokai Univ | Tungsten oxide fiber and its production method |
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