CN112744865A - 一种铯钨青铜/氧化钨复合材料的制备方法 - Google Patents

一种铯钨青铜/氧化钨复合材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112744865A
CN112744865A CN201911051218.9A CN201911051218A CN112744865A CN 112744865 A CN112744865 A CN 112744865A CN 201911051218 A CN201911051218 A CN 201911051218A CN 112744865 A CN112744865 A CN 112744865A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cesium
composite material
tungsten
tungsten oxide
tungsten bronze
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.)
Pending
Application number
CN201911051218.9A
Other languages
English (en)
Inventor
杨明庆
赵林元
吕勇
牛春晖
李晓英
耿蕊
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.)
Beijing Information Science and Technology University
Original Assignee
Beijing Information Science and Technology 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 Beijing Information Science and Technology University filed Critical Beijing Information Science and Technology University
Priority to CN201911051218.9A priority Critical patent/CN112744865A/zh
Publication of CN112744865A publication Critical patent/CN112744865A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G41/00—Compounds of tungsten
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • 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
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • 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
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • 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
    • C01P2004/50—Agglomerated particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

本发明公开一种铯钨青铜/氧化钨复合材料的制备方法，包括如下步骤：在常压、室温下，将钨酸、铯盐加入去离子水中，搅拌均匀后加入乙二醇，搅拌得反应液；160‑240℃下反应，离心、洗涤、干燥，得铯钨青铜/氧化钨复合材料；其中，反应液中钨酸与铯盐的质量之比为1:(0.22‑1.86)，反应液中铯盐的浓度为0.008‑0.043g/mL。该方法中，铯钨青铜和氧化钨是同时生成的，复合材料中两者混合分布均匀，复合材料的各个部位的性能完全一致。此外，该制备工艺简单，重复性好，且可以实现规模化生产，具有良好的应用价值。同时，所得复合材料具有良好的红外光线吸收性能，在波长为1200‑2500nm的范围内，近红外光的最低透光率为10％。

Description

一种铯钨青铜/氧化钨复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及近红外吸收材料技术领域。更具体地，涉及一种铯钨青铜/氧化钨复合材料的制备方法。
背景技术
在社会总能源消耗中，建筑消耗占据了约30％，建筑能耗相对于其他能耗时间更集中。研究表明，建筑物室内73％的热量从窗户进入的，而传入的热量主要来源于太阳光。太阳辐射的波段主要有紫外光波段(240～400纳米)、可见光波段(400～780纳米)以及近红外波段(780～2500纳米)。近红外波段约占太阳总能量的52％，普遍认为该波段为热量的主要来源。普通玻璃对太阳光不能选择性透过，因而在可见光透过的同时，位于近红外光区的热量也大量透过，引起室内温度升高，使空调等降温设备的负担加重，浪费能源。所以一种能够屏蔽近红外线的材料受到广泛关注(Wu X,Wang J,Zhan G,et al.Applied CatalysisB:Environmental,2017,201:128-136.)。
复合材料可以将两种不同材料独特、优异的性能结合在一起，复合材料不仅保持各组分材料性能的优点，而且通过各组分性能的互补和关联可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能。钨青铜型材料是一种非化学计量比的半导体材料，有着良好的压电、铁性、非线性光学性能等。其化学方程式为MxWO3，x取值在0～1之间，具体取值取决于阳离子的掺杂量。M离子可以是一价的碱金属离子、二价金属离子、稀土元素等。(Liu J,Luo J,ShiF,et al.Journal of Solid State Chemistry,2015,221:255-262.)。在众多的钨青铜材料中，铯钨青铜有其独特的导电性、超导性、光致变色性、电致变色性以及光学性能等，尤其它独特的光学性能，对近红外区域有着很强的屏蔽近红外的功能。WO3是一种具有较窄禁带宽度的半导体材料，已经广泛的应用于太阳能电池、燃料电池、光催化、智能窗户等领域。目前，单独制备铯钨青铜和氧化钨的原料和方法有很多。而将两种材料混合在一起的方法主要是球磨法。该方法成本低，操作简单，但是所制备的材料存在纯度低，组分分布不均匀的缺点。在材料中，组分分布不均会极大的影响材料的性能。
因此需要开发一种将铯钨青铜和氧化钨两种组分均匀复合的制备方法。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种铯钨青铜/氧化钨复合材料的制备方法，该方法以钨酸、铯盐为原料，经过简单的溶剂热过程，可制得铯钨青铜和氧化钨均匀混合分布的复合材料。
本发明的另一个目的在于提供一种由上述方法制备得到的铯钨青铜/氧化钨复合材料。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
第一方面，本发明提供一种铯钨青铜/氧化钨复合材料的制备方法，包括如下步骤：
在常压、室温下，将钨酸、铯盐加入去离子水中，搅拌均匀后加入乙二醇，搅拌得反应液；160-240℃下反应，离心、洗涤、干燥，得铯钨青铜/氧化钨复合材料；
其中，反应液中钨酸与铯盐的质量之比为1:(0.22-1.86)，所述铯盐的浓度为0.008-0.043g/mL。
在具体的实施过程中，反应液的制备过程包括：
室温下，将钨酸分散于去离子水中，搅拌0.2-6h后形成黄色悬浊液；
室温下，将铯盐溶于去离子水中，搅拌形成无色透明液体；
将铯盐水溶液加入至钨酸悬浊液中，搅拌0.2-6h，混合均匀，形成悬浊液；
然后向悬浊液中加入乙二醇，搅拌后得反应液；
然后将反应液移入反应釜中，在160-240℃下反应；
反应结束后，离心、洗涤、干燥，即得铯钨青铜/氧化钨复合材料，为蓝色粉末。
本发明中提供的制备方法中，以钨酸和铯盐为原料，以乙二醇为还原剂，通过简单的溶剂热法制备得到铯钨青铜/氧化钨复合材料。在制备过程中，铯钨青铜和氧化钨是同时形成的，两者的混合分布是均匀的，形成的复合材料在使用过程中，其各个部位的性能是一致的。克服了传统球磨混合方法中铯钨青铜和氧化钨混合不均匀的缺点。
铯钨青铜是一种非化学计量比的窄带隙半导体材料，具有独特的导电性、超导性、光致变色性、电致变色性以及光学性能，对于波长大于1100nm的光能够产生强烈吸收，是一种优良的近红外吸收材料。氧化钨是一种具有较窄禁带宽度的半导体材料，已经广泛的应用于太阳能电池、燃料电池、光催化、智能窗户等领域。将两者结合，在智能窗户、光催化、太阳光滤波片方面具有良好的应用。
本发明中，通过控制加入的钨酸和铯盐的浓度，调控得到的复合材料中铯钨青铜和氧化钨的比例，使得到的复合材料具有更加优良的近红外吸收性能；且在该浓度范围内，得到的复合材料的均匀分布性也有保障。
优选地，所述反应液中乙二醇与铯盐的质量之比为1:(0.054-0.27)。
本发明中，乙二醇是既作为溶剂，又作为还原剂的，其加入量要确保反应的完全进行。
优选地，所述钨酸的纯度为分析纯，所述乙二醇的纯度为99.5％，所述去离子水的电阻率为18.2MΩ·cm。
优选地，所述反应液的反应时间为0.5-16h。
优选地，所述反应液的反应时间为0.5-16h。
优选地，所述干燥是在30-50℃下干燥24-48h。
优选地，所述洗涤为水洗。
需要说明的是，本发明的制备方法是简单的水热过程，工艺简单，重复性好，且可以实现规模化生产，具有良好的应用价值。
为了实现本发明的第二个目的，采用了如下技术方案：
一种由上述制备方法制备得到的铯钨青铜/氧化钨复合材料。
优选地，所述复合材料中铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:(1.54-0.19)。该质量比下，有利于发挥复合材料的铯原子均匀的掺杂于氧化钨中，更有利于元素的等离子共振效应。
优选地，所述复合材料是纳米颗粒和纳米棒的聚集体；其中纳米颗粒的粒径为10-20nm，所述纳米棒的长度为60-150nm。两种化合物是均匀合在一起的，颗粒和棒中均有这两种成分。
优选地，所述复合材料在波长为1200-2500nm的范围内，近红外光的透光率为10％。该复合材料在波长为780-1200nm的范围内，近红外光的透光率由780nm处的20％左右快速下降到10％。
本发明的有益效果如下：
本发明提供了一种铯钨青铜/氧化钨复合材料的制备方法，该方法以钨酸和铯盐为原料，通过简单的溶剂热过程，制备得到的复合材料中铯钨青铜和氧化钨完全均匀混合。且该制备工艺简单，重复性好，且可以实现规模化生产，具有良好的应用价值。
此外，由本发明提供的制备方法制备得到的铯钨青铜/氧化钨复合材料具有良好的红外光线吸收性能，在波长为1200-2500nm的范围内，近红外光的透光率为10％。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明实施例6制备的复合材料样品的X射线衍射谱图。
图2示出本发明实施例8制备的复合材料样品的X射线衍射谱图。
图3示出本发明实施例11制备的复合材料样品的扫描电镜照片。
图4示出本发明实施例11制备的复合材料样品的透射电镜照片。
图5示出本发明实施例11制备的复合材料的能谱。
图6示出本发明实施例11制备的复合材料元素分布图。
图7示出本发明实施例3制备的复合材料的紫外-可见-近红外透射光谱图。
图8示出本发明实施例11制备的复合材料的紫外-可见-近红外透射光谱图。
图9示出本发明对比例1制备的复合材料的紫外-可见-近红外透射光谱图。
图10示出本发明对比例2制备的复合材料的紫外-可见-近红外透射光谱图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明中，制备方法如无特殊说明则均为常规方法。所用的原料如无特别说明均可从公开的商业途径获得，所述百分比如无特殊说明均为质量百分比。
实施例1
室温下取0.5g的钨酸分散于20mL纯水中，搅拌成一均匀的分散液；取0.3g铯盐溶于10mL纯水中，并加入到上述得到的分散液中，搅拌均匀，形成悬浊液；再取5mL乙二醇，加入到上述得到的悬浊液中，搅拌均匀；将其加入到反应釜中，于220℃下进行反应0.5h；将得到的产物离心，水洗，并在30-50℃温度下干燥24-48h，得到蓝色粉末的复合材料。该复合材料中，铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:0.77。
取适量样品进行XRD检测。所得谱图与标准谱图对比，发现是由铯钨青铜(JCPDS81-1244)和氧化钨(JCPDS 83-0951)两种化合物的谱图组合而成，说明所制备的材料是铯钨青铜/氧化钨复合材料。另取少量干燥后的样品重新分散在纯水中(电阻率18.2MΩ·cm)，分别点样于用于扫描电镜观察的硅片上和用于透射电镜观察的超薄碳膜上，之后用扫描电镜和透射电镜观察，得到的样品是由粒径在10-20nm之间的纳米颗粒和长度为60-150nm的纳米短棒聚集而成。能谱(EDS)证明材料中含有铯、钨、氧组分。元素分布图显示，材料中的氧、钨和铯组分成均匀分布状态，证明铯钨青铜和氧化钨均匀复合。取适量粉末样品进行紫外可见近红外光谱测试，在积分球模式下，测的样品在波长780-1200nm时，近红外光的透光率在21％以下，在波长1200-2500nm时，近红外光的透光率基本维持在10％。
实施例2.
室温下取0.5g的钨酸分散于20mL纯水中，搅拌成一均匀的分散液；取0.61g铯盐溶于10mL纯水中，并加入到上述得到的分散液中，搅拌均匀，形成悬浊液；再取5mL乙二醇，加入到上述得到的悬浊液中，搅拌均匀；将其加入到反应釜中，于230℃下进行反应3h；将得到的产物离心，水洗，并在30-50℃温度下干燥24-48h，得到蓝色粉末。该复合材料中，铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:0.38。
取适量样品进行XRD检测。所得谱图与标准谱图对比，发现是由铯钨青铜(JCPDS81-1244)和氧化钨(JCPDS 83-0951)两种化合物的谱图组合而成，说明所制备的材料是铯钨青铜/氧化钨复合材料。另取少量干燥后的样品重新分散在纯水中(电阻率18.2MΩ·cm)，分别点样于用于扫描电镜观察的硅片上和用于透射电镜观察的超薄碳膜上，之后用扫描电镜和透射电镜观察，得到的样品是由粒径在10-20nm之间的纳米颗粒和长度为60-150nm的短棒聚集而成。能谱(EDS)证明材料中含有铯、钨、氧组分。元素分布图显示，材料中的氧、钨和铯组分成均匀分布状态，证明铯钨青铜和氧化钨均匀复合。取适量粉末样品进行紫外可见近红外光谱测试，在积分球模式下，测的样品在波长780-1200nm时，近红外光的透光率在21％以下，在波长1200-2500nm时，近红外光的透光率基本维持在10％。
实施例3.
室温下取0.5g的钨酸分散于20mL纯水中，搅拌成一均匀的分散液；取0.93g铯盐溶于10mL纯水中，并加入到上述得到的分散液中，搅拌均匀，形成悬浊液；再取5mL乙二醇，加入到上述得到的悬浊液中，搅拌均匀；将其加入到反应釜中，于230℃下进行反应16h；将得到的产物离心，水洗，并在30-50℃温度下干燥24-48h，得到蓝色粉末。该复合材料中，铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:0.25。
取适量样品进行XRD检测。所得谱图与标准谱图对比，发现是由铯钨青铜(JCPDS81-1244)和氧化钨(JCPDS 83-0951)两种化合物的谱图组合而成，说明所制备的材料是铯钨青铜/氧化钨复合材料。另取少量干燥后的样品重新分散在纯水中(电阻率18.2MΩ·cm)，分别点样于用于扫描电镜观察的硅片上和用于透射电镜观察的超薄碳膜上，之后用扫描电镜和透射电镜观察，得到的样品是由粒径在10-20nm之间的纳米颗粒和长度为60-150nm的纳米短棒聚集而成。能谱(EDS)证明材料中含有铯、钨、氧组分。元素分布图显示，材料中的氧、钨和铯组分成均匀分布状态，证明铯钨青铜和氧化钨均匀复合。取适量粉末样品进行紫外可见近红外光谱测试，如图7所示，在积分球模式下，测的样品在波长780-1200nm时，近红外光的透光率在21％以下，在波长1200-2500nm时，近红外光的透光率基本维持在10％。
实施例4.
室温下取1.0g的钨酸分散于20mL纯水中，搅拌成一均匀的分散液；取0.61g铯盐溶于10mL纯水中，并加入到上述得到的分散液中，搅拌均匀，形成悬浊液；再取5mL乙二醇，加入到上述得到的悬浊液中，搅拌均匀；将其加入到反应釜中，于160℃下进行反应3h；将得到的产物离心，水洗，并在30-50℃温度下干燥24-48h，得到蓝色粉末。该复合材料中，铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:0.76。
取适量样品进行XRD检测。所得谱图与标准谱图对比，发现是由铯钨青铜(JCPDS81-1244)和氧化钨(JCPDS 83-0951)两种化合物的谱图组合而成，说明所制备的材料是铯钨青铜/氧化钨复合材料。另取少量干燥后的样品重新分散在纯水中(电阻率18.2MΩ·cm)，分别点样于用于扫描电镜观察的硅片上和用于透射电镜观察的超薄碳膜上，之后用扫描电镜和透射电镜观察，得到的样品是由粒径在10-20nm之间的纳米颗粒和长度为60-150nm的短棒聚集而成。能谱(EDS)证明材料中含有铯、钨、氧组分。元素分布图显示，材料中的氧、钨和铯组分成均匀分布状态，证明铯钨青铜和氧化钨均匀复合。取适量粉末样品进行紫外可见近红外光谱测试，在积分球模式下，测的样品在波长780-1200nm时，近红外光的透光率在21％以下，在波长1200-2500nm时，近红外光的透光率基本维持在10％。
实施例5.
室温下取1.2g的钨酸分散于20mL纯水中，搅拌成一均匀的分散液；取1.2g铯盐溶于10mL纯水中，并加入到上述得到的分散液中，搅拌均匀，形成悬浊液；再取5mL乙二醇，加入到上述得到的悬浊液中，搅拌均匀；将其加入到反应釜中，于240℃下进行反应6h；将得到的产物离心，水洗，并在30-50℃温度下干燥24-48h，得到蓝色粉末。该复合材料中，铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:0.46。
取适量样品进行XRD检测。所得谱图与标准谱图对比，发现是由铯钨青铜(JCPDS81-1244)和氧化钨(JCPDS 83-0951)两种化合物的谱图组合而成，说明所制备的材料是铯钨青铜/氧化钨复合材料。另取少量干燥后的样品重新分散在纯水中(电阻率18.2MΩ·cm)，分别点样于用于扫描电镜观察的硅片上和用于透射电镜观察的超薄碳膜上，之后用扫描电镜和透射电镜观察，得到的样品是由粒径在10-20nm之间的纳米颗粒和长度为60-150nm的短棒聚集而成。能谱(EDS)证明材料中含有铯、钨、氧组分。元素分布图显示，材料中的氧、钨和铯组分成均匀分布状态，证明铯钨青铜和氧化钨均匀复合。取适量粉末样品进行紫外可见近红外光谱测试，在积分球模式下，测的样品在波长780-1200nm时，近红外光的透光率在21％以下，在波长1200-2500nm时，近红外光的透光率基本维持在10％。
实施例6.
室温下取1.8g的钨酸分散于20mL纯水中，搅拌成一均匀的分散液；取1.5g铯盐溶于10mL纯水中，并加入到上述得到的分散液中，搅拌均匀，形成悬浊液；再取5mL乙二醇，加入到上述得到的悬浊液中，搅拌均匀；将其加入到反应釜中，于240℃下进行反应16h；将得到的产物离心，水洗，并在30-50℃温度下干燥24-48h，得到蓝色粉末。该复合材料中，铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:0.56。
取适量样品进行XRD检测，所得结果如图1所示。所得谱图与标准谱图对比，发现是由铯钨青铜(JCPDS 81-1244)和氧化钨(JCPDS 83-0951)两种化合物的谱图组合而成，说明所制备的材料是铯钨青铜/氧化钨复合材料。另取少量干燥后的样品重新分散在纯水中(电阻率18.2MΩ·cm)，分别点样于用于扫描电镜观察的硅片上和用于透射电镜观察的超薄碳膜上，之后用扫描电镜和透射电镜观察，得到的样品是由粒径在10-20nm之间的纳米颗粒和长度为60-150nm的纳米短棒聚集而成。能谱(EDS)证明材料中含有铯、钨、氧组分。元素分布图显示，材料中的氧、钨和铯组分成均匀分布状态，证明铯钨青铜和氧化钨均匀复合。取适量粉末样品进行紫外可见近红外光谱测试，在积分球模式下，测的样品在波长780-1200nm时，近红外光的透光率在21％以下，在波长1200-2500nm时，近红外光的透光率基本维持在10％。
实施例7.
室温下取1.8g的钨酸分散于20mL纯水中，搅拌成一均匀的分散液；取0.61g铯盐溶于10mL纯水中，并加入到上述得到的分散液中，搅拌均匀，形成悬浊液；再取7.5mL乙二醇，加入到上述得到的悬浊液中，搅拌均匀；将其加入到反应釜中，于160℃下进行反应3h；将得到的产物离心，水洗，并在30-50℃温度下干燥24-48h，得到蓝色粉末。该复合材料中，铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:1.37。
取适量样品进行XRD检测。所得谱图与标准谱图对比，发现是由铯钨青铜(JCPDS81-1244)和氧化钨(JCPDS 83-0951)两种化合物的谱图组合而成，说明所制备的材料是铯钨青铜/氧化钨复合材料。另取少量干燥后的样品重新分散在纯水中(电阻率18.2MΩ·cm)，分别点样于用于扫描电镜观察的硅片上和用于透射电镜观察的超薄碳膜上，之后用扫描电镜和透射电镜观察，得到的样品是由粒径在10-20nm之间的纳米颗粒和长度为60-150nm的短棒聚集而成。能谱(EDS)证明材料中含有铯、钨、氧组分。元素分布图显示，材料中的氧、钨和铯组分成均匀分布状态，证明铯钨青铜和氧化钨均匀复合。取适量粉末样品进行紫外可见近红外光谱测试，在积分球模式下，测得样品在波长780-1200nm时，近红外光的透光率在21％以下，在波长1200-2500nm时，近红外光的透光率基本维持在10％。
实施例8.
室温下取1.8g的钨酸分散于20mL纯水中，搅拌成一均匀的分散液；取1.2g铯盐溶于20mL纯水中，并加入到上述得到的分散液中，搅拌均匀，形成悬浊液；再取7.5mL乙二醇，加入到上述得到的悬浊液中，搅拌均匀；将其加入到反应釜中，于230℃下进行反应6h；将得到的产物离心，水洗，并在30-50℃度温度下干燥24-48h，得到蓝色粉末。该复合材料中，铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:0.7。
取适量样品进行XRD检测，所得结果如图2所示。所得谱图与标准谱图对比，发现是由铯钨青铜(JCPDS 81-1244)和氧化钨(JCPDS 83-0951)两种化合物的谱图组合而成，说明所制备的材料是铯钨青铜/氧化钨复合材料。另取少量干燥后的样品重新分散在纯水中(电阻率18.2MΩ·cm)，分别点样于用于扫描电镜观察的硅片上和用于透射电镜观察的超薄碳膜上，之后用扫描电镜和透射电镜观察，得到的样品是由粒径在10-20nm之间的纳米颗粒和长度为60-150nm的短棒聚集而成。能谱(EDS)证明材料中含有铯、钨、氧组分。元素分布图显示，材料中的氧、钨和铯组分成均匀分布状态，证明铯钨青铜和氧化钨均匀复合。取适量粉末样品进行紫外可见近红外光谱测试，在积分球模式下，测的样品在波长780-1200nm时，近红外光的透光率在21％以下，在波长1200-2500nm时，近红外光的透光率基本维持在10％。
实施例9.
室温下取2.5g的钨酸分散于40mL纯水中，搅拌成一均匀的分散液；取1.2g铯盐溶于20mL纯水中，并加入到上述得到的分散液中，搅拌均匀，形成悬浊液；再取7.5mL乙二醇，加入到上述得到的悬浊液中，搅拌均匀；将其加入到反应釜中，于160℃下进行反应16h；将得到的产物离心，水洗，并在30-50℃温度下干燥24-48h，得到蓝色粉末。该复合材料中，铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:0.97。
取适量样品进行XRD检测。所得谱图与标准谱图对比，发现是由铯钨青铜(JCPDS81-1244)和氧化钨(JCPDS 83-0951)两种化合物的谱图组合而成，说明所制备的材料是铯钨青铜/氧化钨复合材料。另取少量干燥后的样品重新分散在纯水中(电阻率18.2MΩ·cm)，分别点样于用于扫描电镜观察的硅片上和用于透射电镜观察的超薄碳膜上，之后用扫描电镜和透射电镜观察，得到的样品是由粒径在10-20nm之间的纳米颗粒和长度为60-150nm的短棒聚集而成。能谱(EDS)证明材料中含有铯、钨、氧组分。元素分布图显示，材料中的氧、钨和铯组分成均匀分布状态，证明铯钨青铜和氧化钨均匀复合。取适量粉末样品进行紫外可见近红外光谱测试，在积分球模式下，测的样品在波长780-1200nm时，近红外光的透光率在21％以下，在波长1200-2500nm时，近红外光的透光率基本维持在10％。
实施例10.
室温下取2.5g的钨酸分散于40mL纯水中，搅拌成一均匀的分散液；取1.5g铯盐溶于20mL纯水中，并加入到上述得到的分散液中，搅拌均匀，形成悬浊液；再取7.5mL乙二醇，加入到上述得到的悬浊液中，搅拌均匀；将其加入到反应釜中，于220℃下进行反应0.5h；将得到的产物离心，水洗，并在30-50℃温度下干燥24-48h，得到蓝色粉末。该复合材料中，铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:0.77。
取适量样品进行XRD检测。所得谱图与标准谱图对比，发现是由铯钨青铜(JCPDS81-1244)和氧化钨(JCPDS 83-0951)两种化合物的谱图组合而成，说明所制备的材料是铯钨青铜/氧化钨复合材料。另取少量干燥后的样品重新分散在纯水中(电阻率18.2MΩ·cm)，分别点样于用于扫描电镜观察的硅片上和用于透射电镜观察的超薄碳膜上，之后用扫描电镜和透射电镜观察，得到的样品是由粒径在10-20nm之间的纳米颗粒和长度为60-150nm的短棒聚集而成。能谱(EDS)证明材料中含有铯、钨、氧组分。元素分布图显示，材料中的氧、钨和铯组分成均匀分布状态，证明铯钨青铜和氧化钨均匀复合。取适量粉末样品进行紫外可见近红外光谱测试，在积分球模式下，测的样品在波长780-1200nm时，近红外光的透光率在21％以下，在波长1200-2500nm时，近红外光的透光率基本维持在10％。
实施例11.
室温下取2.8g的钨酸分散于40mL纯水中，搅拌成一均匀的分散液；取0.61g铯盐溶于10mL纯水中，并加入到上述得到的分散液中，搅拌均匀，形成悬浊液；再取10mL乙二醇，加入到上述得到的悬浊液中，搅拌均匀；将其加入到反应釜中，于230℃下进行反应3h；将得到的产物离心，水洗，并在30-50℃温度下干燥24-48h，得到蓝色粉末。该复合材料中，铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:2.13。
取适量样品进行XRD检测。所得谱图与标准谱图对比，发现是由铯钨青铜(JCPDS81-1244)和氧化钨(JCPDS 83-0951)两种化合物的谱图组合而成，说明所制备的材料是铯钨青铜/氧化钨复合材料。另取少量干燥后的样品重新分散在纯水中(电阻率18.2MΩ·cm)，分别点样于用于扫描电镜观察的硅片上和用于透射电镜观察的超薄碳膜上，之后用扫描电镜(图3)和透射电镜(图4)观察，得到的样品是由粒径在10-20nm之间的纳米颗粒和长度为60-150nm的短棒聚集而成。如图5所示，能谱(EDS)证明材料中含有铯、钨、氧组分。元素分布图显示(图6)，材料中的氧、钨和铯组分成均匀分布状态，证明铯钨青铜和氧化钨均匀复合。取适量粉末样品进行紫外可见近红外光谱测试，结果如图8所示，在积分球模式下，测的样品在波长780-1200nm时，近红外光的透光率在20％以下，在波长1200-2500nm时，近红外光的透光率基本维持在10％。
实施例12.
室温下取3.0g的钨酸分散于60mL纯水中，搅拌成一均匀的分散液；取1.27g铯盐溶于20mL纯水中，并加入到上述得到的分散液中，搅拌均匀，形成悬浊液；再取10mL乙二醇，加入到上述得到的悬浊液中，搅拌均匀；将其加入到反应釜中，于220℃下进行反应6h；将得到的产物离心，水洗，并在30-50℃温度下干燥24-48h，得到蓝色粉末。该复合材料中，铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:1.1。
取适量样品进行XRD检测。所得谱图与标准谱图对比，发现是由铯钨青铜(JCPDS81-1244)和氧化钨(JCPDS 83-0951)两种化合物的谱图组合而成，说明所制备的材料是铯钨青铜/氧化钨复合材料。另取少量干燥后的样品重新分散在纯水中(电阻率18.2MΩ·cm)，分别点样于用于扫描电镜观察的硅片上和用于透射电镜观察的超薄碳膜上，之后用扫描电镜和透射电镜观察，得到的样品是由粒径在10-20nm之间的纳米颗粒和长度为60-150nm的短棒聚集而成。能谱(EDS)证明材料中含有铯、钨、氧组分。元素分布图显示，材料中的氧、钨和铯组分成均匀分布状态，证明铯钨青铜和氧化钨均匀复合。取适量粉末样品进行紫外可见近红外光谱测试，在积分球模式下，测的样品在波长780-1200nm时，近红外光的透光率在20％以下，在波长1200-2500nm时，近红外光的透光率基本维持在10％。
实施例13.
室温下取3.0g的钨酸分散于60mL纯水中，搅拌成一均匀的分散液；取1.5g铯盐溶于20mL纯水中，并加入到上述得到的分散液中，搅拌均匀，形成悬浊液；再取10mL乙二醇，加入到上述得到的悬浊液中，搅拌均匀；将其加入到反应釜中，于240℃下进行反应16h；将得到的产物离心，水洗，并在30-50℃温度下干燥24-48h，得到蓝色粉末。该复合材料中，铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:0.93。
取适量样品进行XRD检测。所得谱图与标准谱图对比，发现是由铯钨青铜(JCPDS81-1244)和氧化钨(JCPDS 83-0951)两种化合物的谱图组合而成，说明所制备的材料是铯钨青铜/氧化钨复合材料。另取少量干燥后的样品重新分散在纯水中(电阻率18.2MΩ·cm)，分别点样于用于扫描电镜观察的硅片上和用于透射电镜观察的超薄碳膜上，之后用扫描电镜和透射电镜观察，得到的样品是由粒径在10-20nm之间的纳米颗粒和长度为60-150nm的短棒聚集而成。能谱(EDS)证明材料中含有铯、钨、氧组分。元素分布图显示，材料中的氧、钨和铯组分成均匀分布状态，证明铯钨青铜和氧化钨均匀复合。取适量粉末样品进行紫外可见近红外光谱测试，在积分球模式下，测的样品在波长780-1200nm时，近红外光的透光率在20％以下，在波长1200-2500nm时，近红外光的透光率基本维持在10％。
对比例1.
室温下取2.8g的钨酸分散于40mL纯水中，搅拌成一均匀的分散液；取0.5克铯盐溶于10mL纯水中，并加入到上述得到的分散液中，搅拌均匀，形成悬浊液；再取10mL乙二醇，加入到上述得到的悬浊液中，搅拌均匀；将其加入到反应釜中，于230℃下进行反应3h；将得到的产物离心，水洗，并在30-50℃温度下干燥24-48h，得到蓝色粉末。该复合材料中，铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:2.6。
取适量样品进行XRD检测。所得谱图与标准谱图对比，发现是由铯钨青铜(JCPDS81-1244)和氧化钨(JCPDS 83-0951)两种化合物的谱图组合而成，说明所制备的材料是铯钨青铜/氧化钨复合材料。另取少量干燥后的样品重新分散在纯水中(电阻率18.2MΩ·cm)，分别点样于用于扫描电镜观察的硅片上和用于透射电镜观察的超薄碳膜上，之后用扫描电镜和透射电镜观察，得到的样品是由粒径在10-20nm之间的纳米颗粒和长度为60-150nm的短棒聚集而成。能谱(EDS)证明材料中含有铯、钨、氧组分。元素分布图显示，材料中的氧、钨和铯组分成均匀分布状态，证明铯钨青铜和氧化钨均匀复合。取适量粉末样品进行紫外可见近红外光谱测试，如图9所示，在积分球模式下，测的样品在波长780nm处的透光率为25％，在波长1200nm处的透光率为14％，其近红外屏蔽性能有所降低，在波长1200-2500nm时，近红外光的透光率基本能维持在14％左右。说明材料中的铯钨青铜和氧化钨成分要控制在一定范围内。
对比例2.
室温下取3.0g的钨酸分散于60mL纯水中，搅拌成一均匀的分散液；取0.3g铯盐溶于10mL纯水中，并加入到上述得到的分散液中，搅拌均匀，形成悬浊液；再取7.5mL乙二醇，加入到上述得到的悬浊液中，搅拌均匀；将其加入到反应釜中，于230℃下进行反应3h；将得到的产物离心，水洗，并在30-50℃温度下干燥24-48h，得到蓝色粉末。该复合材料中，铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:4.64。
取适量样品进行XRD检测。所得谱图与标准谱图对比，发现是由铯钨青铜(JCPDS81-1244)和氧化钨(JCPDS 83-0951)两种化合物的谱图组合而成，说明所制备的材料是铯钨青铜/氧化钨复合材料。另取少量干燥后的样品重新分散在纯水中(电阻率18.2MΩ·cm)，分别点样于用于扫描电镜观察的硅片上和用于透射电镜观察的超薄碳膜上，之后用扫描电镜和透射电镜观察，得到的样品是由粒径在10-20nm之间的纳米颗粒和长度为60-150nm的短棒聚集而成。取适量粉末样品进行紫外可见近红外光谱测试，如图10所示，在积分球模式下，测的样品在波长780nm处的透光率为41％，在波长1200nm处的透光率为26％，其近红外屏蔽性能较差，说明材料中的铯钨青铜和氧化钨成分要控制在一定范围内。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种铯钨青铜/氧化钨复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在常压、室温下，将钨酸、铯盐加入去离子水中，搅拌均匀后加入乙二醇，搅拌得反应液；160-240℃下反应，离心、洗涤、干燥，得铯钨青铜/氧化钨复合材料；
其中，反应液中钨酸与铯盐的质量之比为1:(0.22-1.86)，反应液中铯盐的浓度为0.008-0.043g/mL。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应液中乙二醇与铯盐的质量之比为1:(0.054-0.27)。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钨酸的纯度为分析纯，所述乙二醇的纯度为99.5％，所述去离子水的电阻率为18.2MΩ·cm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应时间为0.5-16h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥是在30-50℃下干燥24-48h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述洗涤为水洗。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到的铯钨青铜/氧化钨复合材料。
8.根据权利要求7所述的铯钨青铜/氧化钨复合材料，其特征在于，所述复合材料中铯钨青铜和氧化钨的质量比为1:(0.25-2.13)。
9.根据权利要求7所述的铯钨青铜/氧化钨复合材料，其特征在于，所述复合材料是纳米颗粒和纳米棒的聚集体；其中纳米颗粒的粒径为10-20nm，所述纳米棒的长度为60-150nm。
10.根据权利要求7所述的铯钨青铜/氧化钨复合材料，其特征在于，所述复合材料在波长为1200-2500nm的范围内，近红外光的透光率为10％。
CN201911051218.9A 2019-10-31 2019-10-31 一种铯钨青铜/氧化钨复合材料的制备方法 Pending CN112744865A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911051218.9A CN112744865A (zh) 2019-10-31 2019-10-31 一种铯钨青铜/氧化钨复合材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911051218.9A CN112744865A (zh) 2019-10-31 2019-10-31 一种铯钨青铜/氧化钨复合材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112744865A true CN112744865A (zh) 2021-05-04

Family

ID=75641302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911051218.9A Pending CN112744865A (zh) 2019-10-31 2019-10-31 一种铯钨青铜/氧化钨复合材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112744865A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102197076A (zh) * 2008-10-23 2011-09-21 巴斯夫欧洲公司 吸热添加剂
CN108585048A (zh) * 2018-03-29 2018-09-28 上海大学 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
US20190085181A1 (en) * 2016-03-16 2019-03-21 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Near-infrared shielding material fine particles and method for producing the same, and near-infrared shielding material fine particle dispersion liquid

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102197076A (zh) * 2008-10-23 2011-09-21 巴斯夫欧洲公司 吸热添加剂
US20190085181A1 (en) * 2016-03-16 2019-03-21 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Near-infrared shielding material fine particles and method for producing the same, and near-infrared shielding material fine particle dispersion liquid
CN108585048A (zh) * 2018-03-29 2018-09-28 上海大学 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

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FACUNDO J. CASTRO ET AL.: "Synthesis of hydrogen tungsten bronzes HxWO3 by reactive mechanical milling of hexagonal WO3", 《JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS》 *
林树莹: "铯钨青铜纳米粉体的水热制备及其在透明隔热玻璃涂层领域的应用", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士） 工程科技I辑》 *
高建宾等: "铯钨青铜纳米粉体的制备及其在透明隔热涂层中的应用", 《上海涂料》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108585048B (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
CN104341000B (zh) 纳米掺杂vib族金属氧化物颗粒或其分散体的制备方法和用途
JP4304343B2 (ja) 酸化亜鉛微粒子及びその集合体と分散溶液の製造方法
CN103496744B (zh) 还原态铵钨青铜纳米粒子的制备方法
CN102277023A (zh) 一种玻璃透明隔热涂料及其制备方法
CN106513020A (zh) 一种钨酸铋‑二硫化钼/石墨烯复合材料的制备方法
EP3252126B1 (en) Fine fluorescent particles, process for producing fine fluorescent particles, thin fluorescent film, wavelength conversion film, wavelength conversion device, and solar cell
CN101024737A (zh) 抗紫外纳米氧化锌复合粉体的制备方法
CN112080021A (zh) 一种纳米纤维素诱导二氧化钛复合紫外屏蔽材料制备方法
KR20130139171A (ko) Ito 막 및 이 ito 막의 제조에 사용되는 ito 분말, ito 분말의 제조 방법 및 ito 막의 제조 방법
CN106799208A (zh) 一种生物质炭负载磁性物质复合吸附材料及其制备方法、应用方法
Zhu et al. Selective processing, structural characterization, and photoluminescence behaviors of single crystalline (Gd1-xEux) 2O3 nanorods and nanotubes
Wang et al. Flexible core–shell Cs x WO 3-based films with high UV/NIR filtration efficiency and stability
Coimbra et al. Structural refinement, morphology and photocatalytic properties of β-(Ag 2− 2 x Zn x) MoO 4 microcrystals synthesized by the sonochemical method
CN106966430B (zh) 一种金属钒酸盐纳米材料的制备方法
CN105948117A (zh) 一种以水热法制备HfO2纳米颗粒的方法
CN103739001B (zh) 硫化亚铜微米环状结构半导体材料及其制备方法
CN105032457A (zh) 一种溶剂热法制备Bi2O2CO3/Bi3.84W0.16O6.24的方法及其应用
CN112744865A (zh) 一种铯钨青铜/氧化钨复合材料的制备方法
CN110803710B (zh) 一种基于无表面活性剂微乳液制备氧化锌材料的方法
CN108273522B (zh) 一种具有梯形结构的z型半导体光催化剂及其制备方法和应用
Omri et al. Fabrication and enhanced UV-light photocatalytic performance of Mn2O3/Dy2O3 nanocomposites
Feng et al. Synthesis of AgI/2D-La 2 Ti 2 O 7 hybrids as a visible light photocatalyst for degradation of rhodamine B
Guo et al. SUPERCRITICAL SOLVOTHERMAL SYNTHESIS AND NEAR-INFRARED ABSORBING PROPERTIES OF Cs x WO 3
CN112299484B (zh) 一种常压制备铯钨青铜材料的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210504