CN1693212A - 二氧化钒纳米粉体材料的制备方法 - Google Patents

二氧化钒纳米粉体材料的制备方法 Download PDF

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CN1693212A CN 200510020790 CN200510020790A CN1693212A CN 1693212 A CN1693212 A CN 1693212A CN 200510020790 CN200510020790 CN 200510020790 CN 200510020790 A CN200510020790 A CN 200510020790A CN 1693212 A CN1693212 A CN 1693212A
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一种二氧化钒纳米粉体材料的制备方法，工艺步骤依次为前驱体的制备和前驱体的热分解。前驱体的制备以V2O5和草酸为原料，V2O5与草酸的重量比为1∶1～3；将所述配比的V2O5和草酸放入反应容器并加水在40～70℃进行搅拌，直到V2O5和草酸的还原反应完成为止，将所获溶液蒸干即得到固体草酸氧钒前驱体；将前驱体在真空条件下以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温即可获得二氧化钒纳米粉体材料。在制备前驱体时加入MoO3或N5H37W6O24，可获得掺Mo或掺W的二氧化钒纳米粉体材料。

Description

二氧化钒纳米粉体材料的制备方法
                                  技术领域
本发明属于二氧化钒粉体材料的制备方法，特别涉及一种二氧化钒纳米粉体材料的制备方法。
                                  背景技术
VO2是一种典型的相变化合物，随着相变的发生，电阻率、磁化率、光折射率、透射率和反射率发生突变，并且相变过程是可逆的。这些特性可以使VO2应用到建筑物的智能温控玻璃、光电开关材料、热敏电阻材料、可擦除光存储材料、激光致盲武器防护装置、光色材料、亚微米波辐射的调制器等等领域。因此，对VO2及其制备方法的研究具有十分重要的价值。
申请号为95196132.2的中国专利申请公开了一种二氧化钒微粒的制备方法，该方法采用工业六聚钒酸铵(AHV)或以偏钒酸铵(AMV)为原料制备的六聚钒酸铵(AHV)铵作为前驱体，通过对上述前驱体的热解获得非掺杂的二氧化钒微粒，或在上述前驱体中掺杂后进行热解获得掺杂的二氧化钒微粒。其热解是在温度约400℃和650℃和升温速率至少为100℃/分钟之下进行，以及由热解产生的气体保持在一定范围内并与反应介质直接接触至少1/2小时，优选为1小时。上述方法存在的问题是：1、原料中含有铵，因此必需控制铵的含量以保证获得准确的VO2结构，这给工艺控制带来困难；2、前驱体热解的升温速率至少为100℃/分钟，因而加热炉的功率较大，增加了设备的成本；3、制备的二氧化钒微粒粒度为微米级(尺寸小于微米)。
申请号为00117321.9的中国专利申请公开了一种二氧化钒纳米粉体材料的制备方法，该方法的步骤为：1)用H2C2O4·2H2O和N2H4·2HCl在盐酸介质中将V2O5还原制备VOCl2；2)将制得的VOCl2溶液与(NH4)2CO3或NH4HCO3反应制备氧钒(IV)碱式碳酸铵前驱体，在无水乙醇中将前驱体超声破碎至粒度≤2μm；3)将制得的前驱体在惰性气氛或含惰性气氛中热分解得VO2粉体，加热温度350～700℃。通过在前驱体中掺杂Cr、Mo、W，获得掺杂Cr、Mo、W的二氧化钒纳米粉体。上述方法不仅工艺步骤较复杂，而且由于原料采用了盐酸及含氨的物质，对环境和操作者的健康会产生不良影响。
                               发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种制备未掺杂和掺杂二氧化钒纳米粉体材料的新方法，此种方法不仅简化了工艺，有利于环保，而且易于控制质量。
本发明的技术方案如下：
一、未掺杂二氧化钒纳米粉体材料的制备方法
工艺步骤依次为前驱体的制备和前驱体的热分解。
1、前驱体的制备
以V2O5和草酸(H2C2O4·2H2O)为原料，V2O5与草酸的重量比为1∶1～3；将所述配比的V2O5和草酸放入反应容器并加水在常压、40～70℃进行搅拌(水的加入量无严格要求，以V2O5和草酸被淹过为宜)，直到V2O5和草酸的还原反应完成为止(还原反应完成以获得无沉淀的兰色液体为准，一般为2～3小时)，还原反应完成后，将所获溶液蒸干即得到固体草酸氧钒前驱体，其化学式为VO(C2O4)2·H2O。
2、前驱体的热分解
前驱体的热分解可选用下述三种工艺中的任一种工艺。
(1)将所获草酸氧钒前驱体粉碎后放入加热炉，在常压下以3～10℃/min的速度加热到250℃～300℃时开始抽真空，并在真空条件下继续以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得二氧化钒纳米粉体材料。
(2)将所获草酸氧钒前驱体粉碎后在加热炉中加热到150℃～250℃(加热速度无严格要求，可为5～15℃/min)保温20～30分钟，然后抽真空，在真空条件下以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得二氧化钒纳米粉体材料。
(3)将所获前驱体草酸氧钒粉碎后放入加热炉，在真空条件下以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得二氧化钒纳米粉体材料。
二、掺Mo二氧化钒纳米粉体材料的制备方法
工艺步骤依次为前驱体的制备和前驱体的热分解。
1、前驱体的制备
以V2O5、草酸和MoO3为原料，V2O5与MoO3的配方按重量百分数计为：V2O5 94～99％，MoO3 1～6％，V2O5与草酸的重量比为1∶1～3；
首先将所述配比的V2O5与MoO3混合均匀后放入加热容器在常压下加热到熔融状态(温度为800℃～900℃)，然后将该熔体倒入装有水的反应容器中并进行搅拌(水的加入量无严格要求，以能分散V2O5与MoO3熔体即可)，再往上述溶液中加入草酸并继续进行搅拌，直到还原反应完成为止(还原反应完成以获得无沉淀的兰色液体为准，一般为2～4小时)，还原反应完成后，将所获溶液蒸干即得到掺有Mo离子的草酸氧钒固体前驱体。
2、前驱体的热分解
前驱体的热分解可选用下述三种工艺中的任一种工艺。
(1)将所获草酸氧钒前驱体粉碎后放入加热炉，在常压下以3～10℃/min的速度加热到250℃～300℃时开始抽真空，并在真空条件下继续以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺Mo的二氧化钒纳米粉体材料。
(2)将所获草酸氧钒前驱体粉碎后在加热炉中加热到150℃～250℃(加热速度无严格要求，可为5～15℃/min)保温20～30分钟，然后抽真空，在真空条件下以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺Mo的二氧化钒纳米粉体材料。
(3)将所获草酸氧钒前驱体粉碎后放入加热炉，在真空条件下以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺Mo的二氧化钒纳米粉体材料。
三、掺W二氧化钒纳米粉体材料的制备方法
工艺步骤依次为前驱体的制备和前驱体的热分解。
1、前驱体的制备
以V2O5、草酸和N5H37W6O24为原料，V2O5与N5H37W6O24的配方按重量百分数计为：V2O5 94～99％，N5H37W6O24 1～6％，V2O5与草酸的重量比为1∶1～3；
将所述配比的V2O5、草酸和N5H37W6O24放入反应容器内加水在常压，40～70℃进行搅拌(水的加入量无严格要求，以反应容器内的原料被淹过为宜)，直到还原反应完成为止(还原反应完成以获得无沉淀的兰色液体为准，一般为2～4小时)，还原反应完成后，将所获溶液蒸干即得到掺有W离子的固体草酸氧钒前驱体；
2、前驱体的热分解
前驱体的热分解可选用下述三中工艺中的任一种工艺。
(1)将所获草酸氧钒前驱体粉碎后放入加热炉，在常压下以3～10℃/min的速度加热到250℃～300℃时开始抽真空，并在真空条件下继续以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺W的二氧化钒纳米粉体材料；
(2)将所获草酸氧钒前驱体粉碎后，在加热炉中加热到150℃～250℃(加热速度无严格要求，可为5～15℃/min)保温20～30分钟，再在真空条件下以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺W的二氧化钒纳米粉体材料；
(3)将所获草酸氧钒前驱体粉碎后放入加热炉，在真空条件下以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺W的二氧化钒纳米粉体材料。
上述三种制备方法，均还采用了以下技术措施：
1、所用原料V2O5为工业级或化学试剂级。
2、前驱体制备步骤中，可加入表面活性剂聚乙二醇，聚乙二醇的加入量为V2O5和草酸总重量的2～5％(重量百分数)。
3、前驱体热分解步骤中，加热炉内的真空度控制在20Pa～60Pa。
4、将热分解所获未掺杂和掺杂二氧化钒纳米粉体材料进行退火处理，退伙工艺是在真空条件下升温到400℃～600℃保温1～4小时，然后在真空条件下(真空度为10～20Pa)冷却至室温。
本发明具有以下有益效果：
1、由于以草酸为V2O5的还原剂，因而无污染，有利于环保和操作人员的健康，并易于控制二氧化钒纳米粉体材料的质量。
2、V2O5和草酸的还原反应可直接获得前驱体草酸氧钒，因而简化了前驱体制备的工艺流程。
3、掺杂不同的金属元素工艺简单，操作方便。
4、前驱体热分解温度低，分解时间短，有利于节约能源。
5、前驱体热分解加热速度缓慢，因而加热炉的功率要求较小，可较少设备投资。
6、前驱体制备步骤中加入表面活性剂，有利于前驱体的粉碎和提高纳米粉体的分散性。
7、所获得的二氧化钒纳米粉体的粒度＜50nm，粉体颗粒呈近球形，均匀性好，纯度高。
8、所获得的二氧化钒纳米粉体材料具有明显的相变特征，掺杂后粉体的相变温度可由未掺杂的68℃降低到约30～35℃。
9、原料来源广泛、容易获取，便于工业化生产。
                               附图说明
图1是本发明所述未掺杂二氧化钒纳米粉体材料的透射电镜(TEM)照片；
图2是本发明所述未掺杂二氧化钒纳米粉体材料的X射线衍射(XRD)分析结果图；
图3是掺MoO3 3％的二氧化钒纳米粉体材料的X射线衍射(XRD)分析结果图；
图4是掺MoO3 3％的二氧化钒纳米粉体材料的透射电镜(TEM)照片；
图5是掺N5H37W6O24 3％的二氧化钒纳米粉体材料的X射线衍射(XRD)分析结果图。
                                  具体实施方式
实施例1：制备未掺杂二氧化钒纳米粉体材料
  原料、工艺、粒度   原料配方   前驱体制备工艺   前驱体热分解工艺   退火工艺   VO2粒度
  组别
  1   工业级V2O5与草酸的重量比为1∶1。   将V2O5与草酸放入反应容器并加水淹过V2O5与草酸，在常压、40℃搅拌约3小时完成还原反应，然后加入V2O5和草酸总重量2％的聚乙二醇，将所获溶液在80℃蒸干得草酸氧钒前驱体。   将前驱体粉碎后放入管式加热炉，在常压下以3℃/min的速度加热到250℃时开始抽真空，真空度控制在55Pa，在真空条件下继续以3℃/min的速度加热到350℃保温40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温，获得VO2纳米粉体。   在真空度10Pa条件下升温至400℃保温4小时，关闭加热炉电源，保持炉内真空度，冷却至室温。   ≤40nm
  2   化学试剂级V2O5与草酸的重量比为1∶1.5。   将V2O5与草酸放入反应容器并加水淹过V2O5与草酸，在常压、50℃搅拌约3小时完成还原反应，将所获溶液在100℃蒸干得草酸氧钒前驱体。   将前驱体粉碎后放入管式加热炉，在常压下以10℃/min的速度加热到300℃时开始抽真空，真空度控制在25Pa，在真空条件下继续以10℃/min的速度加热到500℃保温20分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温，获得VO2纳米粉体。   ≤50nm
  3   工业级V2O5与草酸的重量比   将V2O5与草酸放入反应容器并加水淹   将前驱体粉碎后在管式炉内以12℃/min的速度加热到   ≤50nm
  为1∶2。   过V2O5与草酸，在常压、60℃搅拌约2.5小时完成还原反应，将所获溶液在90℃蒸干得草酸氧钒前驱体。   200℃保温25分钟，然后抽真空，在真空度为45Pa的条件下以5℃/min的速度加热到400℃保温30分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温，获得VO2纳米粉体。
  4   化学试剂级V2O5与草酸的重量比为1∶3。   将V2O5与草酸放入反应容器并加水淹过V2O5与草酸，在常压、70℃搅拌约2小时完成还原反应，然后加入V2O5和草酸总重量5％的聚乙二醇，将所获溶液在90℃蒸干得草酸氧钒前驱体。   将前驱体粉碎后放入管式加热炉，在真空度为35Pa的条件下以8℃/min的速度加热到450℃保温25分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温，获得VO2纳米粉体。   在真空度10Pa条件下升温至600℃保温1小时，关闭加热炉电源，保持炉内真空度，冷却至室温。 ≤50nm
本实施例所制备的未掺杂二氧化钒纳米粉体材料的TEM照片如图1所示，XRD分析结果如图2所示。图1表明，所获得的二氧化钒纳米粉体的粒度＜50nm，粉体颗粒呈近球形，均匀性好。图2表明，热分解所获产物为二氧化钒晶体结构。
实施例2：制备掺Mo二氧化钒纳米粉体材料
第一组：选用工业级V2O5，V2O5与MoO3的配方按重量百分数计为：V2O5 99％，MoO3 1％；V2O5与草酸的重量比为1∶1。
(1)前驱体的制备
将上述配比的V2O5与MoO3混合均匀后放入容器内。，在常压下加热到800℃成熔融状态，然后将该熔体倒入装有水的反应容器中并进行搅拌(水的加入量以能分散V2O5与MoO3熔体即可)，再往上述溶液中加入计量好的草酸并继续进行搅拌，直到还原反应完成为止(约3小时)，还原反应完成后获得无沉淀的兰色液体，将所获溶液在90℃蒸干即得到掺有Mo离子的草酸氧钒固体前驱体。
(2)前驱体的热分解
将所获草酸氧钒前驱体粉碎后放入管式加热炉，在常压下以3℃/min的速度加热到250℃时开始抽真空，真空度控制在55Pa，在真空条件下继续以3℃/min的速度加热到350℃，保温40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温即获得掺Mo的二氧化钒纳米粉体材料。该掺Mo二氧化钒纳米粉体的粒度为≤40nm，相变温度为60℃。
第二组：选用化学试剂级V2O5，V2O5与MoO3的配方按重量百分数计为：V2O597％，MoO3 3％；V2O5与草酸的重量比为1∶1.5。
(1)前驱体的制备
将上述配比的V2O5与MoO3混合均匀后放入容器，在常压下加热到850℃成熔融状态，然后将该熔体倒入装有水的反应容器中并进行搅拌(水的加入量以能分散V2O5与MoO3熔体即可)，再往上述溶液中加入计量好的草酸及V2O5和草酸总重量3％的聚乙二醇并继续进行搅拌，直到还原反应完成为止(约2.5小时)，还原反应完成后获得无沉淀的兰色液体，将所获溶液在80℃蒸干即得到掺有Mo离子的草酸氧钒固体前驱体。
(2)前驱体的热分解
将所获草酸氧钒前驱体粉碎后在管式加热炉中以8℃/min加热到150℃保温30分钟，然后抽真空，在真空度45Pa条件下以5℃/min的速度加热到400℃，保温30分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺Mo的二氧化钒纳米粉体材料。该掺Mo二氧化钒纳米粉体的粒度为≤50nm，相变温度为50℃。
本实施例所制备的掺Mo二氧化钒纳米粉体材料的XRD分析结果如图3所示，TEM照片如图4所示。图3表明，热分解所获产物为二氧化钒晶体结构。图4表明，所获得的掺Mo二氧化钒纳米粉体的粒度≤50nm，粉体颗粒呈近球形，均匀性好。
第三组：选用化学试剂级V2O5，V2O5与MoO3的配方按重量百分数计为：V2O595％，MoO3 5％；V2O5与草酸的重量比为1∶2。
(1)前驱体的制备
将上述配比的V2O5与MoO3混合均匀后放入容器内，在常压下加热到900℃成熔融状态，然后将该熔体倒入装有水的反应容器中并进行搅拌(水的加入量以能分散V2O5与MoO3熔体即可)，再往上述溶液中加入计量好的草酸及V2O5和草酸总重量4％的聚乙二醇并继续进行搅拌，直到还原反应完成为止(约2.5小时)，还原反应完成后获得无沉淀的兰色液体，将所获溶液在100℃蒸干即得到掺有Mo离子的草酸氧钒固体前驱体。
(2)前驱体的热分解
将所获草酸氧钒前驱体粉碎后放入管式加热炉，在真空度35Pa条件下以7℃/min的速度加热到450℃，保温25分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺Mo的二氧化钒纳米粉体材料。
(3)退火
在真空度20Pa条件下升温至600℃保温1小时，关闭加热炉电源，保持炉内真空度，冷却至室温。
该掺Mo二氧化钒纳米粉体的粒度为≤50nm，相变温度为40℃。
第四组：选用工业级V2O5，V2O5与MoO3的配方按重量百分数计为：V2O5 94％，MoO3 6％；V2O5与草酸的重量比为1∶3。
(1)前驱体的制备
将上述配比的V2O5与MoO3混合均匀后放入加热容器，在常压下加热到900℃成熔融状态，然后将该熔体倒入装有水的反应容器中并进行搅拌(水的加入量以能分散V2O5与MoO3熔体即可)，再往上述溶液中加入计量好的草酸并继续进行搅拌，直到还原反应完成为止(约2小时)，还原反应完成后获得无沉淀的兰色液体，将所获溶液在100℃蒸干即得到掺有Mo离子的草酸氧钒固体前驱体。
(2)前驱体的热分解
将所获草酸氧钒前驱体粉碎后放入管式加热炉，在真空度25Pa条件下以7℃/min的速度加热到500℃，保温20分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺Mo的二氧化钒纳米粉体材料。
(3)退火
在真空度10Pa条件下升温至500℃保温2小时，关闭加热炉电源，保持炉内真空度，冷却至室温。
该掺Mo二氧化钒纳米粉体的粒度为≤50nm，相变温度为35℃。
实施例3：制备掺W二氧化钒纳米粉体材料
第一组：选用工业级V2O5，V2O5与N5H37W6O24的配方按重量百分数计为：V2O5 99％，N5H37W6O24 1％；V2O5与草酸的重量比为1∶1
(1)前驱体的制备
将所述配比的V2O5、草酸、N5H37W6O24及V2O5和草酸总重量2％的聚乙二醇放入反应容器内加水在常压、40℃进行搅拌约3小时完成还原反应，水的加入量以反应容器内的原料被淹过为宜，当还原反应完成后获得无沉淀的兰色液体，将所获溶液在80℃蒸干即得到掺有W离子的固体草酸氧钒前驱体。
(2)前驱体的热分解
将所获草酸氧钒前驱体粉碎后放入管式加热炉，在常压下以3℃/min的速度加热到250℃时开始抽真空，真空度控制在55Pa，在真空条件下继续以3℃/min的速度加热到350℃，保温40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温即获得掺W的二氧化钒纳米粉体材料。
该掺W二氧化钒纳米粉体的粒度为≤40nm，相变温度为40℃。
第二组：选用化学试剂级V2O5，V2O5与N5H37W6O24的配方按重量百分数计为：V2O5 97％，N5H37W6O24 3％；V2O5与草酸的重量比为1∶1.5。
(1)前驱体的制备
将所述配比的V2O5、草酸、N5H37W6O24放入反应容器内加水在常压、50℃进行搅拌约3小时完成还原反应，水的加入量以以反应容器内的原料被淹过为宜，当还原反应完成后获得无沉淀的兰色液体，将所获溶液在90℃蒸干即得到掺有W离子的固体草酸氧钒前驱体。
(2)前驱体的热分解
将所获草酸氧钒前驱体粉碎后在管式加热炉中以5℃/min加热到150℃保温30分钟，然后抽真空，在真空度45Pa条件下以5℃/min的速度加热到400℃，保温30分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺W的二氧化钒纳米粉体材料。
(3)退火
在真空度20Pa条件下升温至500℃保温2小时，关闭加热炉电源，保持炉内真空度，冷却至室温。
该掺W二氧化钒纳米粉体的粒度为≤50nm，相变温度为32℃。
本实施例所制备的掺W二氧化钒纳米粉体材料的XRD分析结果如图5所示，该图表明，热分解所获产物为二氧化钒晶体结构。
第三组：选用化学试剂级V2O5，V2O5与N5H37W6O24的配方按重量百分数计为：V2O5 95％，N5H37W6O24 5％；V2O5与草酸的重量比为1∶2。
(1)前驱体的制备
将所述配比的V2O5、草酸、N5H37W6O24及V2O5和草酸总重量4％的聚乙二醇放入反应容器内加水在常压、60℃进行搅拌约2.5小时完成还原反应，水的加入量以以反应容器内的原料被淹过为宜，当还原反应完成后获得无沉淀的兰色液体，将所获溶液在100℃蒸干即得到掺有W离子的固体草酸氧钒前驱体。
(2)前驱体的热分解
将所获草酸氧钒前驱体粉碎后放入管式加热炉，在真空度35Pa条件下以7℃/min的速度加热到450℃，保温25分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺W的二氧化钒纳米粉体材料。
(3)退火
在真空度10Pa条件下升温至600℃保温1小时，关闭加热炉电源，保持炉内真空度，冷却至室温。
该掺W二氧化钒纳米粉体的粒度为≤50nm，相变温度为30℃。
第四组：选用工业级V2O5，V2O5与N5H37W6O24的配方按重量百分数计为：V2O594％，N5H37W6O24 6％；V2O5与草酸的重量比为1∶3。
(1)前驱体的制备
将所述配比的V2O5、草酸、N5H37W6O24及V2O5和草酸总重量5％的聚乙二醇放入反应容器内加水在常压、70℃进行搅拌2小时完成还原反应，水的加入量以以反应容器内的原料被淹过为宜，当还原反应完成后获得无沉淀的兰色液体，将所获溶液在80℃蒸干即得到掺有W离子的固体草酸氧钒前驱体。
(2)前驱体的热分解
将所获草酸氧钒前驱体粉碎后放入管式加热炉，在真空度25Pa条件下以7℃/min的速度加热到500℃，保温20分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺W的二氧化钒纳米粉体材料。
该掺W二氧化钒纳米粉体的粒度为≤50nm，相变温度为28℃。

Claims (7)

1、一种二氧化钒纳米粉体材料的制备方法，工艺步骤依次为前驱体的制备和前驱体的热分解，其特征在于：
(1)前驱体的制备
以V2O5和草酸为原料，V2O5与草酸的重量比为1∶1～3，将所述配比的V2O5和草酸放入反应容器并加水在常压、40～70℃进行搅拌，直到V2O5和草酸的还原反应完成为止，水的加入量以V2O5和草酸被淹过为宜，还原反应完成后，将所获溶液蒸干即得到固体草酸氧钒前驱体；
(2)前驱体的热分解
将所获草酸氧钒前驱体粉碎后放入加热炉，在常压下以3～10℃/min的速度加热到250℃～300℃时开始抽真空，并在真空条件下继续以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得二氧化钒纳米粉体材料；
或将所获草酸氧钒前驱体粉碎后在加热炉中加热到150℃～250℃保温20～30分钟，然后抽真空，在真空条件下以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得二氧化钒纳米粉体材料；
或将所获前驱体草酸氧钒粉碎后放入加热炉，在真空条件下以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得二氧化钒纳米粉体材料。
2、一种二氧化钒纳米粉体材料的制备方法，工艺步骤依次为前驱体的制备和前驱体的热分解，其特征在于：
(1)前驱体的制备
以V2O5、草酸和MoO3为原料，V2O5与MoO3的配方按重量百分数计为：V2O5 94～99％，MoO3 1～6％，V2O5与草酸的重量比为1∶1～3，首先将所述配比的V2O5与MoO3混合均匀后放入加热容器在常压下加热到熔融状态，然后将该熔体倒入装有水的反应容器中并进行搅拌，再往上述溶液中加入草酸并继续进行搅拌，直到还原反应完成为止，水的加入量以能分散V2O5与MoO3熔体即可，还原反应完成后，将所获溶液蒸干即得到掺有Mo离子的草酸氧钒固体前驱体；
(2)前驱体的热分解
将所获草酸氧钒前驱体粉碎后放入加热炉，在常压下以3～10℃/min的速度加热到250℃～300℃时开始抽真空，并在真空条件下继续以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺Mo的二氧化钒纳米粉体材料；
或将所获草酸氧钒前驱体粉碎后在加热炉中加热到150℃～250℃保温20～30分钟，然后抽真空，在真空条件下以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺Mo的二氧化钒纳米粉体材料；
或将所获草酸氧钒前驱体粉碎后放入加热炉，在真空条件下以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温15～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺Mo的二氧化钒纳米粉体材料。
3、一种二氧化钒纳米粉体材料的制备方法，工艺步骤依次为前驱体的制备和前驱体的热分解，其特征在于：
(1)前驱体的制备
以V2O5、草酸和N5H37W6O24为原料，V2O5与N5H37W6O24的配方按重量百分数计为：V2O5 94～99％，N5H37W6O24 1～6％，V2O5与草酸的重量比为1∶1～3，将所述配比的V2O5、草酸和N5H37W6O24放入反应容器内加水在常压、40～70℃进行搅拌，直到还原反应完成为止，水的加入量以反应容器内的原料被淹过为宜，还原反应完成后，将所获溶液蒸干即得到掺有W离子的固体草酸氧钒前驱体；
(2)前驱体的热分解
将所获草酸氧钒前驱体粉碎后放入加热炉，在常压下以3～10℃/min的速度加热到250℃～300℃时开始抽真空，并在真空条件下继续以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺W的二氧化钒纳米粉体材料；
或将所获草酸氧钒前驱体粉碎后在加热炉中加热到150℃～250℃保温20～30分钟，然后抽真空，在真空条件下以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺W的二氧化钒纳米粉体材料；
或将所获草酸氧钒前驱体粉碎后放入加热炉，在真空条件下以3～10℃/min的速度加热到350℃～500℃，保温20～40分钟后关闭加热炉电源，保持炉内的真空度，让分解产物冷却至室温而获得掺W的二氧化钒纳米粉体材料。
4、根据权利要求1或2或3所述的二氧化钒纳米粉体材料的制备方法，其特征在于将热分解所获二氧化钒纳米粉体材料退火处理的工艺是在真空条件下升温到400℃～600℃保温1～4小时，然后在真空条件下冷却至室温。
5、根据权利要求1或2或3所述的二氧化钒纳米粉体材料的制备方法，其特征在于前驱体热分解步骤中，加热炉内的真空度控制在20Pa～60Pa。
6、根据权利要求1或2或3所述的二氧化钒纳米粉体材料的制备方法，其特征在于前驱体制备步骤中加入有表面活性剂聚乙二醇，聚乙二醇的加入量为V2O5和草酸总重量的2～5％。
7、根据权利要求1或2或3所述的二氧化钒纳米粉体材料的制备方法，其特征在于V2O5为工业级或化学试剂级。
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100384747C (zh) * 2005-12-16 2008-04-30 大连理工大学 一种制备高纯二氧化钒微粒的方法
CN100421844C (zh) * 2006-12-11 2008-10-01 武汉大学 一种二氧化钒粉末的制备方法
CN101863511A (zh) * 2010-07-05 2010-10-20 中国科学技术大学 制备单斜相二氧化钒及其掺杂纳米粉的方法
CN101955751A (zh) * 2010-10-15 2011-01-26 华东师范大学 一种杨桃状vo2组成的多孔纳米板相变材料及其制备方法
CN102398919A (zh) * 2010-09-08 2012-04-04 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种金红石相二氧化钒的制备方法
CN101786798B (zh) * 2009-12-31 2013-03-20 中国科学院上海硅酸盐研究所 钒基多元镀膜液和复合薄膜及其制备方法和应用
CN103057333A (zh) * 2012-12-18 2013-04-24 焦作市金谷轩绞胎瓷艺术有限公司 绞胎艺术瓷菊花纹纹饰的制作方法
CN101734720B (zh) * 2009-12-31 2013-05-29 中国科学院上海硅酸盐研究所 二氧化钒超细粉体的制备方法
CN104071843A (zh) * 2013-03-30 2014-10-01 中国科学院合肥物质科学研究院 单分散的m相二氧化钒纳米颗粒的制备方法
CN104974028A (zh) * 2015-06-23 2015-10-14 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 固体草酸氧钒的制备方法
CN105388191A (zh) * 2015-11-19 2016-03-09 天津大学 陶瓷基氧化钒纳米棒结构室温ch4传感器的制备方法
CN105540667A (zh) * 2015-12-30 2016-05-04 山东海容节能新材料有限公司 具有更低相变温度的掺杂改性二氧化钒粉体制备方法
WO2020026806A1 (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 日本化学工業株式会社 二酸化バナジウムの製造方法
JP2020019671A (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 日本化学工業株式会社 二酸化バナジウムの製造方法
CN110947420A (zh) * 2019-10-28 2020-04-03 江汉大学 一种改性复合纳米光催化剂的制备方法
CN112158883A (zh) * 2020-10-16 2021-01-01 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 制备二氧化钒纳米粉体的工艺方法
CN112239229A (zh) * 2020-10-19 2021-01-19 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 超声雾化法制备球形vo2纳米粉体的方法及装置
CN112960695A (zh) * 2021-02-19 2021-06-15 大连民族大学 一种真空低温快速合成m相vo2纳米颗粒的方法
CN115058145A (zh) * 2022-08-05 2022-09-16 四川大学 二氧化钒墨水及其制备方法、太赫兹功能器件的构建方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55149131A (en) * 1979-05-09 1980-11-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Color reagent for vanadium compound
US4374756A (en) * 1981-09-09 1983-02-22 Koppers Company, Inc. Vanadium-hydrogen-phosphorus-oxygen catalytic material
FR2726545B1 (fr) * 1994-11-09 1997-01-31 Peintures Jefco Microparticules de dioxyde de vanadium, procede d'obtention desdites microparticules et leur utilisation, notamment pour des revetements de surface
CN1125780C (zh) * 2000-08-04 2003-10-29 中山大学 二氧化钒纳米粉体及其掺杂物纳米粉体的制备方法
CN1186297C (zh) * 2002-11-16 2005-01-26 中山大学 二氧化钒及其掺杂物纳米陶瓷的制备方法

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100384747C (zh) * 2005-12-16 2008-04-30 大连理工大学 一种制备高纯二氧化钒微粒的方法
CN100421844C (zh) * 2006-12-11 2008-10-01 武汉大学 一种二氧化钒粉末的制备方法
CN101786798B (zh) * 2009-12-31 2013-03-20 中国科学院上海硅酸盐研究所 钒基多元镀膜液和复合薄膜及其制备方法和应用
CN101734720B (zh) * 2009-12-31 2013-05-29 中国科学院上海硅酸盐研究所 二氧化钒超细粉体的制备方法
CN101863511A (zh) * 2010-07-05 2010-10-20 中国科学技术大学 制备单斜相二氧化钒及其掺杂纳米粉的方法
CN101863511B (zh) * 2010-07-05 2013-05-22 中国科学技术大学 制备单斜相二氧化钒及其掺杂纳米粉的方法
CN102398919A (zh) * 2010-09-08 2012-04-04 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种金红石相二氧化钒的制备方法
CN102398919B (zh) * 2010-09-08 2013-07-17 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种金红石相二氧化钒的制备方法
CN101955751A (zh) * 2010-10-15 2011-01-26 华东师范大学 一种杨桃状vo2组成的多孔纳米板相变材料及其制备方法
CN103057333A (zh) * 2012-12-18 2013-04-24 焦作市金谷轩绞胎瓷艺术有限公司 绞胎艺术瓷菊花纹纹饰的制作方法
CN104071843A (zh) * 2013-03-30 2014-10-01 中国科学院合肥物质科学研究院 单分散的m相二氧化钒纳米颗粒的制备方法
CN104974028A (zh) * 2015-06-23 2015-10-14 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 固体草酸氧钒的制备方法
CN105388191A (zh) * 2015-11-19 2016-03-09 天津大学 陶瓷基氧化钒纳米棒结构室温ch4传感器的制备方法
CN105540667A (zh) * 2015-12-30 2016-05-04 山东海容节能新材料有限公司 具有更低相变温度的掺杂改性二氧化钒粉体制备方法
WO2020026806A1 (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 日本化学工業株式会社 二酸化バナジウムの製造方法
JP2020019671A (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 日本化学工業株式会社 二酸化バナジウムの製造方法
JP7225238B2 (ja) 2018-07-31 2023-02-20 日本化学工業株式会社 二酸化バナジウムの製造方法
JPWO2020026806A1 (ja) * 2018-07-31 2021-08-05 日本化学工業株式会社 二酸化バナジウムの製造方法
JP6990153B2 (ja) 2018-07-31 2022-02-03 日本化学工業株式会社 二酸化バナジウムの製造方法
CN110947420A (zh) * 2019-10-28 2020-04-03 江汉大学 一种改性复合纳米光催化剂的制备方法
CN110947420B (zh) * 2019-10-28 2023-04-25 江汉大学 一种改性复合纳米光催化剂的制备方法
CN112158883A (zh) * 2020-10-16 2021-01-01 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 制备二氧化钒纳米粉体的工艺方法
CN112239229B (zh) * 2020-10-19 2022-03-22 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 超声雾化法制备球形vo2纳米粉体的方法及装置
CN112239229A (zh) * 2020-10-19 2021-01-19 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 超声雾化法制备球形vo2纳米粉体的方法及装置
CN112960695A (zh) * 2021-02-19 2021-06-15 大连民族大学 一种真空低温快速合成m相vo2纳米颗粒的方法
CN115058145A (zh) * 2022-08-05 2022-09-16 四川大学 二氧化钒墨水及其制备方法、太赫兹功能器件的构建方法
CN115058145B (zh) * 2022-08-05 2023-09-12 四川大学 二氧化钒墨水及其制备方法、太赫兹功能器件的构建方法

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