DE112011103494T5 - Herstellungsverfahren von nanonadelförmigem purpurfarbenem Wolframoxid für die Industrie - Google Patents

Herstellungsverfahren von nanonadelförmigem purpurfarbenem Wolframoxid für die Industrie Download PDF

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Qishan Wu
Gaoan Lin
Mandou Xiao
Hongbo Nie
Chaoying Fan
Chonghu Wu
Xiao Wen
Guanjin Gao
Lili MA
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Xiamen Golden Egret Special Alloy Co Ltd
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    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B1/00—Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren von nanonadelförmigem purpurfarbenem Wolframoxid, das 5(NH4)2O·12WO3·5H2O, mWO3·nH2O (m ≥ 1, n ≥ 1) oder WOx (2 ≤ x ≤ 3) als Material verwendet und in einem gedrehtenschrägen Ofenrohr durchgeführt wird. Das Material wird von der Materialvorschubseinrichtung durch die Materialeintrittsöffnung an der Materialeintrittsseite 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 WO2,72 erzeugt wird, das durch Drehen des schrägen Ofenrohrs zu der Materialaustrittsseite bewegt wird, durch die Materialaustrittsöffnung austritt und auf die Raumtemperatur gekühlt wird. Dadurch wird eine Massenproduktion des nanonadelförmigen purpurfarbenen Wolframoxids ermöglicht.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren von nanonadelförmigem purpurfarbenem Wolframoxid für die Industrie.
  • Stand der Technik
  • Nanowolframpulver (Partikelgröße ≤ 100 nm) und Ultrafeinwolframpulver (100 nm < Partikelgröße ≤ 500 nm) sind wichtige Materialien für die Herstellung von Nano-Wolframkarbid (Partikelgröße ≤ 100 nm), Ultrafein-Wolframkarbid (100 nm < Partikelgröße ≤ 500 nm) und Ultrafein-Hartlegierung (100 nm < Partikelgröße ≤ 500 nm). Nano-Wolframkarbid, Ultrafein-Wolframkarbid und Ultrafein-Hartlegierung sind Produkte mit höherem Zusatzwert auf dem internationalen Markt.
  • 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 (WO2,72) ist ein funktionstüchtiges Nanomaterial und besitzt viele Eigenschaften, wie photochrome Eigenschaft, elektrochrome Eigenschaft und gaschrome Eigenschaft und kann auf verschiedene empfindliche Bauelemente angewendet werden.
  • 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.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren von nanonadelförmigem purpurfarbenem Wolframoxid für die Industrie zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren von nanonadelförmigem purpurfarbenem Wolframoxid gelöst, das 5(NH4)2O·12WO3·5H2O, mWO3·nH2O (m ≥ 1, n ≥ 1) oder WOx (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 Materialeintrittsseite 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 WO2,72 erzeugt wird, das durch Drehen des schrägen Ofenrohrs zu der Materialaustrittsseitebewegt wird, durch die Materialaustrittsöffnung austritt und auf die Raumtemperatur gekühlt wird.
  • Lehre der Erfindung:
  • (1)
  • Als Material wird 5(NH4)2O·12WO3·5H2O verwendet.
  • Wenn 5(NH4)2O·12WO3·5H2O auf über 400°C erhitzt wird, tritt die Reaktion nach der Formel (1) auf, wodurch WO3, NH3 und H2O erzeugt wird. 5(NH4)2O·12WO3·5H2O = 12WO3 + 10NH3 + 10H2O (1)
  • Das Reaktionsprodukt NH3 aus der Formel (1) oder das eingeführte NH3 erzeugt unter der Katalysation durch WOx (2 ≤ x ≤ 3) die Reaktion nach der Formel (2), wodurch das reduktive Wasserstoffgas H2 erhalten wird. 2NH3 = N2 + 3H2 (2)
  • Wenn die Reaktionstemperatur auf über 500°C steigt, erzeugt das gelbfarbene Reaktionsprodukt WO3 der Formel (1) mit dem Reaktionsprodukt H2 der Formel (2) und/oder dem eingeführten H2 die Reduktionsreaktion nach der Formel (3), wodurch blaufarbenes WO2,9 und H2O erhalten wird. WO3 + 0,1H2= WO2.9 + 0,1H2O (3)
  • Wenn die Reaktionstemperatur auf über 600°C steigt, erzeugt das blaufarbene Reaktionsprodukt WO2,9 der Formel (3) mit dem Reaktionsprodukt H2 der Formel (1) und/oder dem eingeführten H2 die Reduktionsreaktion nach der Formel (4), wodurch purpurfarbenes WO2,72 und H2O erhalten wird. WO2.9 + 0.18H2 = WO2.72 + 0.18H2O (4)
  • In den Formeln (1), (3) und (4) wird das Wasserdampf H2O erzeugt. Unter der hohen Temperatur erzeugen H2O und WOx (2 ≤ x ≤ 3) eine reversible Reaktion nach Formel (5) , wodurch WO2(OH)2 erhalten wird. WO2(OH)2 ist unter hoher Temperatur ein Gas. WOx + (4 – x)H2O ≒ WO2(OH)2 + (3 – x)H2 (5)
  • Durch die Phasenverschiebung von WO2(OH)2 kann der purpurfarbene WO2,72 Kristallkern aus der Formel (4) zum nanonadelförmigen purpurfarbenen WO2,72 Kristall aufwachsen. 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 mbar–5 mbar zu halten. Der nanonadelförmige purpurfarbene WO2,72 Kristall hat einen Durchmesser von kleiner als 100 nm und gehört zum Nanomaterial.
  • (2)
  • Als Material wird mWO3·nH2O verwendet, wobei m ≥ 1, n ≥ 1.
  • Wenn mWO3·nH2O auf über 100°C erhitzt wird, tritt die Reaktion nach der Formel (6) auf, wodurch WO3 und H2O erzeugt werden. mWO3·nH2O = mWO3 + nH2O (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.
  • Wenn die Reaktionstemperatur auf über 500°C steigt, erzeugt das gelbfarbene Reaktionsprodukt WO3 der Formel (6) mit dem Reaktionsprodukt H2 der Formel (2) die Reduktionsreaktion der Formel (3), wodurch blaufarbenes WO2,9 und H2O erhalten wird.
  • 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 WO3 der Formel (6) mit dem Reaktionsprodukt H2 der Formel (2) und/oder das eingeführte H2 die Reduktionsreaktion der Formel (3), wodurch blaufarbenes WO2,9 und H2O erhalten wird.
  • Wenn die Reaktionstemperatur auf über 600°C steigt, erzeugt das blaufarbene Reaktionsprodukt WO2,9 der Formel (3) mit dem Reaktionsprodukt H2 der Formel (2) die Reduktionsreaktion nach der Formel (4), wodurch purpurfarbenes WO2,72 und H2O erhalten wird.
  • 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 WO3 der Formel (3) mit dem Reaktionsprodukt H2 der Formel (2) und/oder das eingeführte H2 die Reduktionsreaktion der Formel (4), wodurch purpurfarbenes WO2,72 und H2O erhalten wird.
  • In den Formeln (6), (3) und (4) wird das Wasserdampf H2O erzeugt. Unter der hohen Temperatur erzeugen H2O und WOx (2 ≤ x ≤ 3) eine reversible Reaktion nach Formel (5), wodurch WO2(OH)2 erhalten wird. WO2(OH)2 ist unter hoher Temperatur ein Gas.
  • Durch die Phasenverschiebung von WO2(OH)2 kann der purpurfarbene WO2,72 Kristallkern aus der Formel (4) zum nanonadelförmigen purpurfarbenen WO2,72 Kristall aufwachsen. 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 mbar–5 mbar zu halten. Der nanonadelförmige purpurfarbene WO2,72 Kristall hat einen Durchmesser von kleiner als 100 nm und gehört zum Nanomaterial.
  • (3)
  • Als Material wird WOx (2 ≤ x ≤ 3) oder WOx (2 ≤ x ≤ 3) aus dem Herstellungsvorgang und/oder aus dem Reaktionsprodukt verwendet. Durch die Gaseintrittsöffnung wird NH3 und/oder H2 eingeführt. Entsprechend WOx (2 ≤ x ≤ 3) wird es entschieden, ob H2O eingeführt wird.
  • Wenn NH3 eingeführt wird, erzeugt NH3 unter der Katalysation durch WOx (2 ≤ x ≤ 3) die Reaktion nach der Formel (2), wodurch das reduktive Wasserstoffgas H2 erhalten wird.
  • Wenn WOx (2 ≤ x ≤ 3) das gelbfarbene WO3 enthält und die Reaktionstemperatur auf über 500°C steigt, erzeugt das gelbfarbene Reaktionsprodukt WO3 mit dem eingeführten H2 die Reduktionsreaktion der Formel (3), wodurch blaufarbenes WO2,9 und H2O erhalten wird.
  • Wenn die Reaktionstemperatur auf über 600°C steigt, erzeugt das blaufarbene Reaktionsprodukt WO2,9 der Formel (3) mit dem eingeführten H2 die Reduktionsreaktion nach der Formel (4), wodurch purpurfarbenes WO2,72 und H2O erhalten wird.
  • Wenn WOx (2 ≤ x ≤ 3) das blaufarbene WO2,9 enthält und die Reaktionstemperatur auf über 600°C steigt, erzeugt das blaufarbene Reaktionsprodukt WO2,9 mit dem eingeführten H2 die Reduktionsreaktion nach der Formel (3) , wodurch purpurfarbenes WO2,72 und H2O erhalten wird.
  • In den Formeln (3) und (4) wird das Wasserdampf H2O erzeugt. Wenn H2O der Formeln (3) und/oder (4) nicht ausreichend ist, kann durch die Gaseintrittsöffnung H2O eingeführt werden. Unter der hohen Temperatur erzeugen H2O der Formeln (3) und/oder (4) und/oder das eingeführte H2O mit WOx (2 ≤ x ≤ 3) eine reversible Reaktion nach Formel (5) , wodurch WO2(OH)2 erhalten wird. WO2(OH)2 ist unter hoher Temperatur ein Gas.
  • Durch die Phasenverschiebung von WO2(OH)2 kann der purpurfarbene WO2,72 Kristallkern aus der Formel (4) zum nanonadelförmigen purpurfarbenen WO2,72 Kristall aufwachsen. 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 mbar–5 mbar zu halten. Der nanonadelförmige purpurfarbene WO2,72 Kristall hat einen Durchmesser von kleiner als 100 nm und gehört zum Nanomaterial.
  • Dadurch wird die Massenproduktion von nanonadelförmigem purpurfarbenem Wolframoxid für die Industrie ermöglicht.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ein Spektrum der XRD-Analyse mit Co-Target des Produkts des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • 2 ein Bild aus Hitachi S-4800II cold field scanning electron microscope des Produkts des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • 3 ein Spektrum der XRD-Analyse mit Co-Target des Produkts des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • 4 ein Bild aus Hitachi S-4800II cold field scanning electron microscope des Produkts des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • 5 ein Spektrum der XRD-Analyse mit Co-Target des Produkts des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • 6 ein Bild aus Hitachi S-4800II cold field scanning electron microscope des Produkts des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • Ausführungsbeispiele
  • Ausführungsbeispiel 1: das Material 5(NH4)2O·12WO3·5H2O wird von der Materialvorschubseinrichtung durch die Materialeintrittsöffnung an der Materialeintrittsseite in das geheizte Ofenrohr eingegeben. Durch Drehen des schrägen Ofenrohrs wird das Material von der Niedertemperaturzone zu der Hochtemperaturzone bewegt. Wenn 5(NH4)2O·12WO3·5H2O in die Temperaturzone von 400°C–600°C eintritt, tritt die Reaktion nach der Formel (1) auf, wodurch WO3, NH3 und H2O erzeugt wird.
  • Das Reaktionsprodukt WOx (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.
  • 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 WO2,72 Kristallkern erzeugt wird.
  • In den Formeln (1), (3) und (4) wird das Wasserdampf H2O erzeugt.
  • 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 0,2 mbar–2,0 mbar zu halten.
  • Unter der hohen Temperatur erzeugen H2O und WOx (2 ≤ x ≤ 3) eine reversible Reaktion nach Formel (5), wodurch WO2(OH)2 erhalten wird. Durch die Phasenverschiebung von WO2(OH)2 kann der purpurfarbene WO2,72 Kristallkern aus der Formel (4) zum nanonadelförmigen purpurfarbenen WO2,72 Kristall aufwachsen.
  • Durch Drehen des schrägen Ofenrohrs wird der nanonadelförmige purpurfarbene WO2,72 Kristall weiter zu der Materialaustrittsseite bewegt. Die Materialaustrittsseite des Ofenrohrs wird nicht geheizt. Wenn das purpurfarbene WO2,72 bis nahe an der Raumtemperatur gekühlt wird, tritt er durch die Materialaustrittsöffnung aus.
  • Das purpurfarbene WO2,72 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 10 s dauert.
  • 1 zeigt das Spektrum der XRD-Analyse. Das Reagenz ist das purpurfarbene WO2,72 mit einer reineren Phase.
  • Das purpurfarbene WO2,72 im Ausführungsbeispiel 1 wird als Reagenz verwendet und mit Hitachi S-4800II cold field scanning electron microscope beobachtet. Aus 2 ist zu entnehmen, dass der nanonadelförmige purpurfarbene WO2,72 Kristall einen Durchmesser im Bereich von 20–80 nm hat und zum Nanomaterial gehört.
  • Ausführungsbeispiel 2: das Material mWO3·nH2O (m = 1, n = 1) wird von der Materialvorschubseinrichtung durch die Materialeintrittsöffnung an der Materialeintrittsseitein das geheizte Ofenrohr eingegeben. Durch Drehen des schrägen Ofenrohrs wird das Material von der Niedertemperaturzone zu der Hochtemperaturzone bewegt. Wenn WO3·H2O in die Temperaturzone von 100°C–300°C eintritt, tritt die Reaktion nach Formel (6) auf, wodurch WO3 und H2O erzeugt wird.
  • Durch die Gaseintrittsöffnung wird NH3 eingeführt, wobei NH3:WO3·H2O = 0,5 mol–1,5 mol:1 mol. WOx(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.
  • 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 WO2,72 Kristallkern erzeugt wird.
  • 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 0,2 mbar–2,0 mbar zu halten.
  • Unter der hohen Temperatur erzeugen H2O und WOx (2 ≤ x ≤ 3) eine reversible Reaktion nach Formel (5), wodurch WO2(OH)2 erhalten wird. Durch die Phasenverschiebung von WO2(OH)2 kann der purpurfarbene WO2,72 Kristallkern aus der Formel (4) zum nanonadelförmigen purpurfarbenen WO2,72 Kristall aufwachsen.
  • Durch Drehen des schrägen Ofenrohrs wird der nanonadelförmige purpurfarbene WO2,72 Kristall weiter zu der Materialaustrittsseite bewegt. Die Materialaustrittsseite des Ofenrohrs wird nicht geheizt. Wenn das purpurfarbene WO2,72 bis nahe an der Raumtemperatur gekühlt wird, tritt er durch die Materialaustrittsöffnung aus.
  • Das purpurfarbene WO2,72 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.
  • 3 zeigt das Spektrum der XRD-Analyse. Das Reagenz ist das purpurfarbene WO2,72 mit einer reineren Phase.
  • Das purpurfarbene WO2,72 im Ausführungsbeispiel 2 wird als Reagenz verwendet und mit Hitachi S-4800II cold field scanning electron microscope beobachtet. Aus 4 ist zu entnehmen, dass der Durchmesser des nanonadelförmigen purpurfarbenen WO2,72 Kristalls im Bereich von 20–80 cm liegt und zum Nanomaterial gehört.
  • Ausführungsbeispiel 3: das gelbfarbene Material WO3 wird von der Materialvorschubseinrichtung durch die Materialeintrittsöffnung an der Materialeinstrittsseite in das geheizte Ofenrohr eingegeben. Durch Drehen des schrägen Ofenrohrs wird das Material von der Niedertemperaturzone zu der Hochtemperaturzone bewegt.
  • Durch die Gaseintrittsöffnung wird NH3 und H2O eingeführt, wobei NH3:WO3 = 0,5 mol–1,5 mol:1 mol und H2O:WO3 = 0,1 mol–0,6 mol:1 mol. WOx (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.
  • 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 WO2,72 Kristallkern erzeugt wird.
  • 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 0,2 mbar–2,0 mbar zu halten.
  • Unter der hohen Temperatur erzeugen H2O und WOx (2 ≤ x ≤ 3) eine reversible Reaktion nach Formel (5), wodurch WO2(OH)2 erhalten wird. Durch die Phasenverschiebung von WO2(OH)2 kann der purpurfarbene WO2,72 Kristallkern aus der Formel (4) zum nanonadelförmigen purpurfarbenen WO2,72 Kristall aufwachsen.
  • Durch Drehen des schrägen Ofenrohrs wird der nanonadelförmige purpurfarbene WO2,72 Kristall weiter zu der Materialaustrittsseite bewegt. Die Materialaustrittsseite des Ofenrohrs wird nicht geheizt. Wenn das purpurfarbene WO2,72 bis nahe an der Raumtemperatur gekühlt wird, tritt er durch die Materialaustrittsöffnung aus.
  • Das purpurfarbene WO2,72 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 10 s dauert.
  • 5 zeigt das Spektrum der XRD-Analyse. Das Reagenz ist das purpurfarbene WO2,72 mit einer reineren Phase.
  • Das purpurfarbene WO2,72 im Ausführungsbeispiel 3 wird als Reagenz verwendet und mit Hitachi S-4800II cold field scanning electron microscope beobachtet. Aus 6 ist zu entnehmen, dass der Durchmesser des nanonadelförmigen purpurfarbenen WO2,72 Kristalls im Bereich von 20–80 cm liegt und zum Nanomaterial gehört.

Claims (17)

  1. Herstellungsverfahren von nanonadelförmigem purpurfarbenem Wolframoxid, das 5(NH4)2O·12WO3·5H2O als Material verwendet und folgende Schritte enthält: A: das Material 5(NH4)2O·12WO3·5H2O wird von der Materialvorschubseinrichtung durch die Materialeintrittsöffnung an der Materialeintrittsseite in das geheizte Ofenrohr eingegeben, wobei durch Drehen des schrägen Ofenrohrs das Material von der Niedertemperaturzone zu der Hochtemperaturzone bewegt wird; B: 5(NH4)2O·12WO3·5H2O wird pyrolytisch zersetzt, wodurch WO3, NH3 und H2O erzeugt wird; C: im Ofenrohr wird NH3 pyrolytisch zersetzt, wodurch das reduktive Wasserstoffgas H2 erzeugt wird; und D: das Material wird durch Drehen des schrägen Ofenrohrs weiter zu der Hochtemperaturzonebewegt, wobei WO3 von H2 reduziert wird, wodurch das purpurfarbene WO2,72 erzeugt wird.
  2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Gaseintrittsöffnung des Ofenrohrs NH3 und/oder H2 eingeführt wird.
  3. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiztemperatur von 5(NH4)2O·12WO3·5H2O über 400°C beträgt.
  4. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionstemperatur des purpurfarbenen WO2,72 über 600°C beträgt.
  5. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ofenrohr eine Gasaustrittsöffnung aufweist, wobei durch einen Absaugventilator an der Außenseite der Gasaustrittsöffnung die Gasauslassgeschwindigkeit des Ofenrohrs gesteuert wird, um den positiven Druck im Ofenrohr auf 0 mbar–5 mbar zu halten.
  6. Herstellungsverfahren von nanonadelförmigem purpurfarbenem Wolframoxid, das mWO3·nH2O als Material verwendet wird, wobei m ≥ 1 und n ≥ 1, und folgende Schritte enthält: A: das Material mWO3·nH2O wird von der Materialvorschubseinrichtung durch die Materialeintrittsöffnung an der Materialeintrittsseite in das geheizte Ofenrohr eingegeben, wobei durch Drehen des schrägen Ofenrohrs das Material von der Niedertemperaturzone zu der Hochtemperaturzone bewegt wird; B: mWO3·nH2O wird pyrolytisch zersetzt, wodurch WO3 und H2O erzeugt wird; und C: das Material wird durch Drehen des schrägen Ofenrohrs weiter zu der Hochtemperaturzone bewegt, wobei WO3 von H2 reduziert wird, wodurch das purpurfarbene WO2,72 erzeugt wird.
  7. Herstellungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Gaseintrittsöffnung des Ofenrohrs NH3 eingeführt wird, wobei im Ofenrohr NH3 pyrolytisch zersetzt wird, wodurch das reduktive Wasserstoffgas H2 erzeugt wird.
  8. Herstellungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in das Ofenrohr auch H2 oder das Gemisch von H2 und NH3 eingeführt wird.
  9. Herstellungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiztemperatur von mWO3·nH2O über 100°C beträgt.
  10. Herstellungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionstemperatur des purpurfarbenen WO2,72 über 600°C beträgt.
  11. Herstellungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ofenrohr eine Gasaustrittsöffnung aufweist, wobei durch einen Absaugventilator an der Außenseite der Gasaustrittsöffnung die Gasauslassgeschwindigkeit des Ofenrohrs gesteuert wird, um den positiven Druck im Ofenrohr auf 0 mbar–5 mbar zu halten.
  12. Herstellungsverfahren von nanonadelförmigem purpurfarbenem Wolframoxid, das WOx als Material verwendet wird, wobei 2 ≤ x ≤ 3, und folgende Schritte enthält: A: das Material WOx wird von der Materialvorschubseinrichtung durch die Materialeintrittsöffnung an der Materialeintrittsseite in das geheizte Ofenrohr eingegeben, wobei durch Drehen des schrägen Ofenrohrs das Material von der Niedertemperaturzone zu der Hochtemperaturzone bewegt wird; und B: das Material wird durch Drehen des schrägen Ofenrohrs weiter zu der Hochtemperaturzone bewegt, wobei WOx von H2 reduziert wird, wodurch das purpurfarbene WO2,72 erzeugt wird.
  13. Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Gaseintrittsöffnung des Ofenrohrs NH3 eingeführt wird, wobei im Ofenrohr NH3 pyrolytisch zersetzt wird, wodurch das reduktive Wasserstoffgas H2 erzeugt wird.
  14. Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Gaseintrittsöffnung des Ofenrohrs auch H2 oder das Gemisch von H2 und NH3 eingeführt wird.
  15. Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Gaseintrittsöffnung des Ofenrohrs H2O eingeführt wird.
  16. Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionstemperatur des purpurfarbenen WO2,72 über 600°C beträgt.
  17. Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ofenrohr eine Gasaustrittsöffnung aufweist, wobei durch einen Absaugventilator an der Außenseite der Gasaustrittsöffnung die Gasauslassgeschwindigkeit des Ofenrohrs gesteuert wird, um den positiven Druck im Ofenrohr auf 0 mbar–5 mbar zu halten.
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