CN106892460B - 一种钨青铜纳米片的制备方法 - Google Patents

一种钨青铜纳米片的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106892460B
CN106892460B CN201710052390.0A CN201710052390A CN106892460B CN 106892460 B CN106892460 B CN 106892460B CN 201710052390 A CN201710052390 A CN 201710052390A CN 106892460 B CN106892460 B CN 106892460B
Authority
CN
China
Prior art keywords
small
ball
tungstates
ball milling
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710052390.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106892460A (zh
Inventor
陈伟凡
方晓辰
尧牡丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chen Weifan
Original Assignee
Nanchang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanchang University filed Critical Nanchang University
Priority to CN201710052390.0A priority Critical patent/CN106892460B/zh
Publication of CN106892460A publication Critical patent/CN106892460A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106892460B publication Critical patent/CN106892460B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G41/00—Compounds of tungsten
    • C01G41/02—Oxides; Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/04—Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/20—Particle morphology extending in two dimensions, e.g. plate-like
    • C01P2004/24—Nanoplates, i.e. plate-like particles with a thickness from 1-100 nanometer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

一种钨青铜纳米片的制备方法，包括以下步骤：（1）根据MxWO3（其中M为Li,Na,K,Rb或Cs中的一种或两种以上；0<x<2）的化学计量比及其制备量，称取钨酸盐，并按照钨酸盐中钨与有机酸中羧基的摩尔比为1~3，称取有机酸；（2）球磨步骤（1）称取的反应物0.5~6小时，干燥后，再球磨；（3）取出步骤(2)的产物，洗涤、过滤和干燥。（4）根据MxWO3的化学计量比及其制备量，称取碱金属源物质，将其与步骤（3）的产物一起球磨1～6小时后，置于还原炉中热还原；（5）步骤（4）的产物经洗涤、过滤和干燥后，即得钨青铜纳米片。本发明具有设备简单，产率高，无需添加剂，绿色环保和成本低廉的特点。

Description

一种钨青铜纳米片的制备方法
技术领域
本发明属于纳米材料制备技术领域，涉及纳米钨青铜粉体的制备方法。
技术背景
纳米WO3在光致变色、电致变色和催化等方面具有非常优异的性能，其阳离子掺杂氧化物——钨青铜，是具有深蓝色金属光泽的金属氧化物，其通式为MxWO3（M为阳离子，0＜x＜2），随着M与x的不同，其颜色与性能也会有所差异。纳米钨青铜因其优异的可见光透过率和红外吸收率而在玻璃透明隔热涂层中有广阔的应用前景。另外，由于能高效利用太阳光能量、突出的光热转换性能和生物安全性，纳米钨青铜能在催化降解有机污染物和裂解水制氢以及肿瘤热消融等领域也有巨大的应用价值，因而成为一种在能源、环境和生物等众多领域里重要的新型功能材料。
钨青铜的方法制备方法包括湿化学法，热还原法和电化学法。近年来，又出现了一些纳米钨青铜的制备方法，如离子交换法、微波辐射法、水/溶剂热法等。目前，水/溶剂热法制备出了具有优异红外吸收性能的钨青铜纳米棒，引起广泛关注，如专利CN201110185612.9公开了一中铯钨青铜的合成方法，使用钨酸作为钨源，加入水或者乙醇作为溶剂，W：Cs的摩尔比为1：（0.01～0.35），在180～220℃的高温条件下水热或溶剂热反应3天，最终获得的相组成为Cs0.2WO3或Cs0.32WO3的纳米粉体，但是由于水热/溶剂热法合成时间长、产率低、成本高以及涉及高温高压难以实现工业化应用，因此钨青铜纳米材料的工业化制备技术一直是制约其广泛应用的瓶颈。
发明内容
本发明的目的是提出一种钨青铜纳米片的制备方法，以常见的钨酸盐与有机酸作为原料，通过机械化学反应法得到前驱体，再与碱金属源物质混合后在还原气氛下进行热处理，便可以获得大小均匀，分散性好的钨青铜纳米片，具有原料易得、工艺简单、成本低廉和绿色环保的特点。
本发明是通过以下技术方案实现的。
本发明所述的钨青铜纳米片的制备方法，包括以下步骤。
（1）根据化学组成式MxWO3（其中M为碱金属Li，Na，K，Rb或Cs中的一种或两种以上；0<x<2）的化学计量比及其制备量，称取适量的钨酸盐，并按照钨酸盐中钨与有机酸中羧基的摩尔比为1~3，称取相应量的有机酸。
（2）将步骤（1）中称取的钨酸盐和有机酸装入球磨机中，球磨0.5~6小时，取出球磨后的物料和磨球， 40~100℃干燥1~10小时后，再球磨0.5~4小时。
（3）取出步骤（2）中得到的产物，洗涤、过滤和40～80℃干燥2~10个小时。
（4）根据化学组成式MxWO3的化学计量比及其制备量，称取适量的碱金属源物质，将其与步骤（3）中所得的产物一起放入球磨机中，球磨1～6小时后，置于还原炉中，在还原气体气氛下，加热至400～1000℃保温0.5～6小时。
（5）将步骤（4）中得到的产物，洗涤、过滤和干燥后，即得钨青铜纳米片。
本发明步骤（1）中所述的钨酸盐为碱金属钨酸盐、仲钨酸铵或偏钨酸铵中的一种或两种以上，有机酸为柠檬酸、酒石酸或草酸中的一种或两种以上。
本发明步骤（2）中所述的球磨机为行星式球磨机、搅拌磨、砂磨机或振动磨。
本发明步骤（4）中所述的碱金属源物质为碱金属的碳酸盐或者氢氧化物。
本发明的主要特点是：以常见的钨酸盐与有机酸作为原料，通过机械化学反应法得到前驱体，与碱金属源物质混合后在还原气氛下进行热处理制备钨青铜纳米片，设备要求低，合成产率高，无需添加剂，具有绿色环保和成本低廉的特点。
附图说明
图1为实施例1样品的X射线衍射图谱，该图谱与JCPDS卡片号（70-0148）Li0.36WO3的图谱吻合。
图2为实施例1样品的透射电镜照片，如图所示，样品为窄片状结构，大小较均匀，分散性较好。
图3为实施例2样品的X射线衍射图谱，该图谱与JCPDS卡片号（75-0241）Na0.39WO3的图谱吻合。
图4为实施例2样品的透射电镜照片，如图所示，样品为窄片状结构，大小较均匀，分散性较好。
图5为实施例3样品的透射电镜图片，该图谱与JCPDS卡片号（71-1474）K0.37WO3的图谱吻合。
图6为实施例3样品的高分辨透射电镜照片，如图所示，样品为单晶片状结构，晶格清晰可见，大小较均匀，分散性较好。
图7为实施例4样品的X射线衍射图谱，该图谱与JCPDS卡片号（83-1334）Cs0.37WO3的图谱吻合。
图8为实施例4样品的透射电镜照片，如图所示，样品大小均匀，分散性较好。
具体实施方式
本发明将通过以下实施例作进一步说明。
实施例1。
首先称取20 g二水合钨酸钠和15 g柠檬酸，置于行星式球磨机中，球磨2小时，取出球磨后的物料和磨球，60℃干燥6小时，再球磨1小时，取出产物，经洗涤和过滤后，60oC干燥3小时，所得产物与称取的0.7632 g LiOH，再球磨2小时，然后在还原炉中5wt% H2/N2气氛下600℃ 保温1小时，经洗涤、过滤和干燥，即得最终样品。
实施例2。
首先称取20 g二水合钨酸钠和15 g酒石酸，置于行星式球磨机中，球磨2小时，取出球磨后的物料和磨球，60℃干燥6小时，再球磨1小时，取出产物，经洗涤和过滤后，60oC干燥4小时，所得产物与称取的1.6536 g Na2CO3，再球磨2小时，然后在还原炉中5wt% H2/N2气氛下600℃ 保温2小时，经洗涤、过滤和干燥，即得最终样品。
实施例3。
首先称取20 g仲钨酸铵和15 g草酸，置于行星式球磨机中，球磨2小时，取出球磨后的物料和磨球，60℃干燥6小时，再球磨1小时，取出产物，经洗涤和过滤后，60oC干燥3小时，所得产物与称取的1.7808 g KOH，再球磨2小时，然后在还原炉中5wt% H2/N2气氛下600℃ 保温2小时，经洗涤、过滤和干燥，即得最终样品。
实施例4。
首先称取20 g二水合钨酸钠和15 g草酸，置于行星式球磨机中，球磨2小时，取出球磨后的物料和磨球，60℃干燥6小时，再球磨1小时，取出产物，经洗涤和过滤后，60oC干燥3小时，所得产物与称取的5.1357 g Cs2CO3，再球磨2小时，然后在还原炉中5wt% H2/N2气氛下600℃ 保温2小时，经洗涤、过滤和干燥，即得最终样品。

Claims (2)

1.一种钨青铜纳米片的制备方法，其特征是包括以下步骤：
（1）根据化学组成式MxWO3的化学计量比及其制备量，称取适量的钨酸盐，并按照钨酸盐中钨与有机酸中羧基的摩尔比为1~3，称取相应量的有机酸；
（2）将步骤（1）中称取的钨酸盐和有机酸装入球磨机中，球磨0.5~6小时，取出球磨后的物料和磨球，40~100℃干燥1~10小时后，再球磨0.5~4小时；
（3）取出步骤(2)中得到的产物，洗涤、过滤和40～80℃干燥2~10个小时；
（4）根据化学组成式MxWO3的化学计量比及其制备量，称取适量的碱金属源物质，将其与步骤（3）中所得的产物一起放入球磨机中，球磨1～6小时后，置于还原炉中，在还原气体气氛下，加热至400～1000℃保温0.5～6小时；
（5）将步骤（4）中得到的产物，洗涤、过滤和干燥后，即得钨青铜纳米片；
所述的MxWO3，其中M为碱金属Li，Na，K，Rb或Cs中的一种或两种以上；0<x<2；
所述的钨酸盐为碱金属钨酸盐、仲钨酸铵或偏钨酸铵中的一种或两种以上，有机酸为柠檬酸、酒石酸或草酸中的一种或两种以上；
所述的碱金属源物质为碱金属的碳酸盐或者氢氧化物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是步骤（2）中所述的球磨机为行星式球磨机、搅拌磨、砂磨机或振动磨。
CN201710052390.0A 2017-01-24 2017-01-24 一种钨青铜纳米片的制备方法 Active CN106892460B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710052390.0A CN106892460B (zh) 2017-01-24 2017-01-24 一种钨青铜纳米片的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710052390.0A CN106892460B (zh) 2017-01-24 2017-01-24 一种钨青铜纳米片的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106892460A CN106892460A (zh) 2017-06-27
CN106892460B true CN106892460B (zh) 2018-05-22

Family

ID=59198215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710052390.0A Active CN106892460B (zh) 2017-01-24 2017-01-24 一种钨青铜纳米片的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106892460B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107352584B (zh) * 2017-06-29 2018-10-23 宁波吉电鑫新材料科技有限公司 一种电场调控选择结晶合成的钙钛矿钠离子电池负极材料
CN109761282B (zh) * 2019-03-26 2020-01-03 北京航空航天大学 一种片状铯钨青铜纳米粉体及其制备方法和应用
CN110407255A (zh) * 2019-07-17 2019-11-05 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种碳包覆铯钨青铜复合粉体及其制备方法
CN110813277B (zh) * 2019-10-29 2021-01-19 南昌大学 一种光热协同增强全光谱响应异质结构光催化剂及其制备
CN114751456A (zh) * 2022-04-25 2022-07-15 内蒙古科技大学 一种纳米晶钨青铜的制备方法及应用
CN115924974B (zh) * 2023-01-03 2024-01-12 济南大学 一种一步制备铯钨青铜纳米粉体的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102471090A (zh) * 2009-07-07 2012-05-23 巴斯夫欧洲公司 钾铯钨青铜颗粒
CN105502503A (zh) * 2016-01-11 2016-04-20 大连工业大学 一种六方晶钨青铜纳米短棒粒子及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2217533B1 (en) * 2007-11-05 2012-10-03 Basf Se Heat shielding additives comprising a tungsten hydrogen bronze, a binary tungsten oxide and tungsten metal

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102471090A (zh) * 2009-07-07 2012-05-23 巴斯夫欧洲公司 钾铯钨青铜颗粒
CN105502503A (zh) * 2016-01-11 2016-04-20 大连工业大学 一种六方晶钨青铜纳米短棒粒子及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
球磨固相反应法制备钨青铜K0.27WO3;冉光旭 等;《人工晶体学报》;20130331;第42卷(第3期);479-481，486 *
钠钨青铜NaxWO3(x～0.88)纳米晶的机械化学法制备研究;王锦辉 等;《功能材料》;20041231;第35卷(第1期);58-60 *
钨青铜化合物MxWO3的研究现状;苏铭汉 等;《哈尔滨工业大学学报》;20060228;第38卷(第2期);238-242，323 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106892460A (zh) 2017-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106892460B (zh) 一种钨青铜纳米片的制备方法
CN106348274A (zh) 一种以农林废弃生物质为碳源制备石墨烯的方法
CN104401981B (zh) 一种三原色荧光的含氮的氧化石墨烯量子点的制备方法
CN103157461A (zh) 一种纳米光催化剂钨酸铋及其制备方法
CN108585048A (zh) 一种具有近红外屏蔽性能的铯掺杂钨青铜纳米粉体的制备方法
CN106745276B (zh) 一种还原氧化钨纳米片的制备方法
CN105819498B (zh) 一种纳米SnO2中空微球及其制备方法和应用
CN112007632B (zh) 一种花状SnO2/g-C3N4异质结光催化剂的制备方法
CN104944405A (zh) 一种碳球的制备方法
CN110227503A (zh) 一种常温一步制备卤化氧铋纳米片的方法
Wang et al. Black TiO 2 synthesized via magnesiothermic reduction for enhanced photocatalytic activity
CN101224903A (zh) 一种二氧化铈纳米立方块的制备方法
CN108212187B (zh) Fe掺杂Bi2O2CO3光催化剂的制备方法及Fe掺杂Bi2O2CO3光催化剂
CN106517326A (zh) 一种花状五氧化二铌材料及其制备方法
CN106835284A (zh) 一类红外非线性光学晶体材料及其制备方法和用途
CN108654663B (zh) 一种混合硝酸盐熔盐法制备硼氮共掺杂单晶介孔TiO2催化材料的方法
CN107899594A (zh) 一种碳点修饰羟基磷酸铜光催化材料及其制备方法
Tan et al. Double-layered core–shell structure of NaYF4: Yb, Er@ SiO2@ Zn1− xMnxO for near-infrared-triggered photodegradation and antibacterial application
CN110813277A (zh) 一种光热协同增强全光谱响应异质结构光催化剂及其制备
CN106830085B (zh) 一种稳定氢钨青铜纳米片的制备方法
CN102228836A (zh) 可见光响应的复合氧化物光催化剂Li3Co2Nb1-xTaxO6及制备方法
CN109517217A (zh) 一种钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物及其制备方法与应用
CN108686644B (zh) 一种鳞片状Bi基可见光催化剂、制备方法及其应用
Habibi et al. Sol–gel preparation, structural, thermal and spectroscopic analyses, and opto-electronic and photocatalytic activities of normal spinel nickel cobaltite nano-powder for photo-degradation of Reactive Red RB
CN102476825A (zh) 采用单源分子前驱体制备高品质硫化锡纳米片的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20181108

Address after: 518116 Guangdong Shenzhen Longgang District Longgang Street thousand Lin mountain 2 District 37 floor A block 2503

Patentee after: Shenzhen Xinhao Bo Trade Co., Ltd.

Address before: 330031 999, Xuefu Avenue, Nanchang, Jiangxi.

Patentee before: Nanchang University

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190320

Address after: 330000 Room 1201, 7 Upper Court of Chaoyang River, 118 Yunfei Road, Xihu District, Nanchang City, Jiangxi Province

Patentee after: Chen Weifan

Address before: 518116 Guangdong Shenzhen Longgang District Longgang Street thousand Lin mountain 2 District 37 floor A block 2503

Patentee before: Shenzhen Xinhao Bo Trade Co., Ltd.