TW202031595A - 用於合成氧化鎢奈米顆粒之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用以合成氧化鎢奈米顆粒的方法及關於可根據所主張的合成方法獲得之氧化鎢奈米顆粒。

Description

用於合成氧化鎢奈米顆粒之方法
發明領域 本發明係關於一種用於合成氧化鎢奈米顆粒之方法。本發明亦關於一種可根據所主張的合成方法獲得之氧化鎢奈米顆粒。更特別的是，本發明係關於一種氧化鎢奈米顆粒，其可被調配進一擴大範圍的油墨中而可有利地使用在許多應用中。
發明背景 三氧化鎢(WO3)由於其高度有前途的性質而擁有非常寬且有潛力的應用領域。闡明性實施例有使用在太陽能電池、鋰電池、光催化、氣體感應器之產業中作為電致變色及/或電子裝置及呈超級電容器電極形式。
該可獲得之合成方法的主要缺點在於其無力准許使用單一、可再現的合成方法來製備該具有允許隨後使用在大量上述所敘述的應用中之形態及性質的三氧化鎢。
最普遍用來合成氧化鎢的方法之一包括將鎢酸鈉Na2WO4‧2H2O溶解在水中，及將該溶液與鹽酸HCl混合直到獲得一凝膠，隨後溶解該凝膠而提供一穩定的分散液。此技術因多種理由而具有前述提及的缺點，包括例如標出該中間凝膠特徵困難、其再現性困難及有與可信賴的工業使用不相容之雜質程度。
由Sun等人在J. Mater. Res. Vol. 15，No. 4 of April 2000，page 927中以名稱「Nanocrystalline tungsten oxide thin film:」發表之論文係此自鎢酸鈉合成的型式之好的典型。其在第928頁左手欄上說明，於該方法中獲得非為特徵的白色凝膠狀沈澱物確實被視為基本合成步驟，而此指示出前述提及的缺點。
發明概要 本發明之目標為克服先述技藝的一或多個缺點，其提供另一種准許簡單及可再現地製備出三氧化鎢奈米顆粒之合成方法，其中該三氧化鎢奈米顆粒可被調配進大量不同油墨中且相應地允許其被使用在大量應用中。
根據本發明的一個具體實例，此目標係藉由一種用於合成氧化鎢奈米顆粒的方法達成，其包含下列一連串步驟： a)將一經鹵化的鎢化合物溶解在具有標準沸點大於或等於120℃，較佳為大於或等於150℃的醇中； b)將溫度值控制在60℃至該醇之標準沸點減5℃間，較佳為在70℃至100℃間； c)加入草酸； d)將溫度值控制在80℃至該醇之標準沸點減5℃間，較佳為該溫度係至少大於該步驟b)的溫度；及 e)獲得包含草酸配位基的氧化鎢奈米顆粒。
在本發明的上下文中，可有利地使用任何經鹵化的鎢化合物，例如，包含氯、溴、碘或氟原子及/或這些原子之二或更多種的混合物及亦選擇性一或多個氧原子的鎢化合物。闡明性實施例有溴化鎢(II)、氯化鎢(II)、碘化鎢(II)、溴化鎢(III)、氯化鎢(III)、四氯化鎢(IV)、溴化鎢(V)、氯化鎢(V)、氟化鎢(V)、氧三溴化鎢(V)、氧三氯化鎢(V)、溴化鎢(VI)、氯化鎢(VI)、二氧二溴化鎢(VI)、二氧二氯化鎢(VI)、二氧二碘化鎢(VI)、氟化鎢(VI)、氧四溴化鎢(VI)、氧四氯化鎢(VI)、氧四氟化鎢(VI)及鹵化鎢(VI)。在根據本發明的一個較佳具體實例中，使用六氯化鎢。在本發明的上下文中，可有利地使用任何出處的六氯化鎢。將提供的較佳物為顯示出純度程度大於98重量%之商業化合物，較佳為大於99重量%的六氯化鎢。作為闡明，本發明的實施例係使用來自Alfa Aesar而具有下列特徵之六氯化鎢(CAS編號13283-01-7)進行：99%，式WCl6，分子量396.57，呈粉末形式，熔點275℃，沸點346℃及密度3.52。
在本發明的上下文中，可有利地使用任何醇，只要其滿足標準沸點(即，在壓力一大氣壓(1013.25 hPa)下)大於或等於120℃，較佳為大於或等於150℃之條件，例如，多元醇及/或多元醇衍生物。其實施例包括二醇類(例如，乙二醇、丙二醇、二甘醇、三伸甲基二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、五伸甲基二醇、己二醇等等)；及/或二醇醚類(例如，二醇單醚或二醚，其實施例包括乙二醇丙基醚、乙二醇丁基醚、乙二醇苯基醚、丙二醇苯基醚、二甘醇甲基醚、二甘醇乙基醚、二甘醇丙基醚、二甘醇丁基醚、丙二醇甲基醚、丙二醇丁基醚、丙二醇丙基醚、乙二醇二丁基醚、二甘醇二乙基醚、二丁二醇二乙基醚；二甘醇二甲醚類(diglymes)，乙基二甘醇二甲醚、丁基二甘醇二甲醚)；及/或醋酸二醇醚酯類(例如，醋酸2-丁氧基乙酯、醋酸二甘醇單乙基醚酯、醋酸二甘醇丁基醚酯、醋酸丙二醇甲基醚酯)；及/或前述提及的溶劑之二或更多種的混合物。在根據本發明的一個較佳具體實例中，所使用的醇係二醇，例如，乙二醇，或較佳為二甘醇。在本發明的上下文中，可有利地使用任何出處的醇。將提供的較佳物有顯示出純度程度大於98重量%的醇，較佳為大於99重量%之商業化合物。
可使用二種(或更多種)不同醇之混合物作為用於該經鹵化的鎢化合物之溶劑，其限制條件為該等醇之一(較佳為在該混合物中含有最高濃度的醇)滿足標準沸點大於或等於120℃，較佳為大於或等於150℃的條件；較佳的是，在醇混合物之情況中，所存在的全部醇皆滿足標準沸點大於或等於120℃，較佳為大於或等於150℃的條件。
在步驟a)期間將亦容許額外的非醇溶劑，然而其不被視作根據本發明的合成方法之較佳變化。
在根據本發明的一個特別具體實例中，所選擇的醇係二醇，例如未經取代二醇，更特別為乙二醇，較佳為二甘醇；較佳的是，其代表在步驟a)中所使用的溶劑之至少90重量%，較佳為至少95%、至少99%及甚至100重量%。
在根據本發明的一個特別具體實例中，自步驟a)及b)的結果所獲得之溶液係一透明的藍色溶液。在根據本發明的一個特別具體實例中，自步驟a)及b)的結果所獲得之溶液的特徵為該經鹵化的鎢化合物(例如，六氯化鎢(WCl6))對該醇(例如，二甘醇)之莫耳比率係在0.001至0.5間，例如，在0.005至0.1間，較佳為在0.010至0.025間。
在本發明的上下文中，可有利地使用任何出處的草酸。將提供的較佳物有顯示出純度程度大於98重量%的商業化合物，較佳為大於99重量%的草酸。將亦可使用草酸二水合物，然而其不被視作根據本發明之合成方法的較佳變化。
在根據本發明的一個特別具體實例中，該草酸在使用於前述提及的步驟c)中之前，首先進行溶解。作為闡明，此溶解可有利地在水中發生。在根據本發明的一個特別具體實例中，該草酸溶液之溫度係經控制及/或加熱，如此，此溫度在其使用於前述提及的步驟c)中之前係至少25℃，較佳為至少40℃；此溫度將係例如低於90℃，較佳為低於80℃。在根據本發明的一個特別具體實例中，在使用於步驟c)中之前，該草酸係呈透明的無色溶液形式。在根據本發明的一個特別具體實例中，該草酸溶液在使用於步驟c)中之前，其特徵為該草酸對水之莫耳比率係於0.0005至0.5間，例如，在0.001至0.1間，較佳為在0.005至0.020間。
在根據本發明的一個特別具體實例中，該步驟c)之特徵為該反應媒質的呈色轉成暗藍色。在根據本發明的一個特別具體實例中，該步驟c)之特徵為該經鹵化的鎢化合物(例如，六氯化鎢(WCl6))對該溶劑(例如，二甘醇及水)之莫耳比率係在0.0001至0.1間，例如，在0.0005至0.030間，較佳為在0.001至0.015間，該比率係與WCl6的莫耳數除以二甘醇的莫耳數與水的莫耳數之總和相應。
在根據本發明的一個特別具體實例中，該步驟c)之特徵為該草酸對溶劑(較佳為二甘醇及水)之莫耳比率係在0.0005至0.2間，例如，在0.001至0.05間，較佳為在0.004至0.012間，該比率係與該草酸的莫耳數除以二甘醇的莫耳數與水的莫耳數之總和相應。
在根據本發明的一個特別具體實例中，該步驟c)之特徵為該六氯化鎢(WCl6)對草酸之莫耳比率係在0.25至0.75間，例如，在0.4至0.6間，較佳為在0.45至0.55間。
本申請人已發現根據本發明之合成方法對尚無法以現存的合成方法獲得之包含草酸配位基的氧化鎢奈米顆粒提供途徑。這些新型奈米顆粒之特徵為優異的形態及優異的草酸配位基含量。
不意欲受此解釋約束，本申請人認為已經能夠藉由組合如上述定義的合成步驟，及更特別的是，藉由控制在步驟c)及d)期間的溫度及草酸濃度變化而製造出該多方面適用的奈米顆粒，換句話說，具有不同形態及草酸配位基含量之奈米顆粒。此外，本發明亦關於所主張用來製造氧化鎢奈米顆粒的合成方法之用途，其中該奈米顆粒的形態及草酸配位基之含量係經由變化在該合成方法的步驟c)及d)期間之溫度及草酸濃度而控制，因此，使得這些奈米顆粒萬用化，此意謂著它們可被調配進意欲用於多種應用的油墨中。
再者，本申請人亦已發現如此獲得之氧化鎢奈米顆粒可被調配進大量不同油墨中且相應地允許其被使用在大量應用中。此寬廣作為油墨的用途及應用之可能性同樣地出現在該氧化鎢奈米顆粒之合成期間能夠維持液相，直到調配包含該奈米顆粒的油墨及其末端使用。此外，如於此之後所闡明，根據本發明的一個特別具體實例，在製備該氧化鎢奈米顆粒之步驟期間及在加入使用於油墨調配物的其它化合物前之全部步驟(例如，在下列指出的洗滌及純化步驟)期間總是呈現液相。換句話說，在根據本發明的較佳特徵中，該氧化鎢奈米顆粒在其末端使用作為油墨前從未被分離出及乾燥；因此較佳的是，它們持續保持與其被分散在其中的液相(例如，溶劑)接觸。此方法亦允許省略任何分離/乾燥該奈米顆粒的步驟，因此就製造成本及個體健康及安全性而論具正面影響；再者，本申請人認為該分離/乾燥步驟將不可避免地導致部分或甚至完全破壞該草酸配位基，因此有取消自本發明的優點受益之可能性。
在根據本發明的一個特別具體實例中，讓該在所主張的方法之步驟e)中所獲得的氧化鎢奈米顆粒接受洗滌，此允許移除未化學或物理接合至該奈米顆粒的一切物質。此洗滌較佳為以醇進行；至於闡明性實施例，可使用較佳為選自於由下列所組成之群的單羥基脂肪族醇：乙醇、丙醇、丁醇、戊醇及己醇、及亦其異構物(例如，異丙醇、正丁醇、三級丁醇)、及/或該等單羥基脂肪族醇之二或更多種的混合物。乙醇係較佳的醇，及較佳的是，該氧化鎢奈米顆粒隨後係保持在乙醇中。該洗滌亦可有利地藉由離心及/或重力沈降來進行。所獲得的最後溶液之較佳特徵為濃度大於25 毫克/克WO3-x‧xH2O在乙醇中，例如，大於50毫克/克WO3-x‧xH2O在乙醇中。此溶液較佳為暗藍色及係貯存例如在溫度於2℃至10℃間之冰箱中，例如，在3℃至5℃間。
以根據本發明之氧化鎢奈米顆粒為主的油墨具有許多優點，其非為限制的實施例包括下列： a)在施加後，其隨著時間的穩定性係比現在使用於OPV中所施用之PEDOT：PSS(在該調配物中，其對空氣及對酸性敏感)更大； b)在其應用產業中的多方面適用性，較佳實施例包括光電子、光生伏打及安全性； c)該溶劑及奈米顆粒無毒性； d)該奈米顆粒的本徵性質之保存；及特別是， e)電子性質之保存。
因此，本發明提供一種達成低尺寸包含草酸配位基的氧化鎢奈米顆粒之途徑。這些奈米顆粒可接納各式各樣不同形式，闡明性實施例包括珠(例如，1至100 奈米)、棒(例如，長度L>200至300 奈米)、線(例如，具有長度數百奈米或甚至數微米)、碟、星形、三角錐體、四腳體或當它們不具有預先確定的形狀時之結晶。
根據本發明的一個變化具體實例，該奈米顆粒具有尺寸在1至50 奈米間，較佳為在2至20 奈米間；本申請人甚至已反覆一致地完成製造出具有尺寸小於10 奈米的奈米顆粒，此在本產業中被視為相當大地進步。
根據本發明的一個較佳變化具體實例，所主張的合成方法與其特徵步驟對類球形及/或球形奈米顆粒提供途徑。對本發明及接下來的申請專利範圍來說，用語「類球形」意謂著該形狀係類似球但不是完美的圓(「準球形」)，例如，橢圓球形。該奈米顆粒之形狀及尺寸可有利地藉由自顯微鏡，更特別的是，藉由來自ThermoFisher Scientific的穿透式電子顯微鏡(TEM)儀器所取得的相片，根據在此之後的實施例中所描述之指示來鑑別。因此，根據本發明的此變化具體實例，該奈米顆粒係類球形及藉由此TEM所鑑別的較佳特徵為平均奈米顆粒面積在1至20 平方奈米間，較佳為在5至15 平方奈米間；及/或平均奈米顆粒周長在3至20 奈米間，較佳為在5至15 奈米間；及/或平均奈米顆粒直徑在0.5至7 奈米間，較佳為在1至5 奈米間。根據本發明的此變化具體實例，該奈米顆粒係類球形及任擇地藉由來自Malvern的Nanosizer S儀器，根據在此之後的實施例中所描述之指示來標出特徵，其具有D50值在1至50 奈米間，較佳為在2至20 奈米間，例如，少於10 奈米。D50係該奈米顆粒數量的50%小於該直徑。
根據本發明的奈米顆粒合成之特別實施例係藉由下列之闡明進行描述：在具有磁性攪拌的容器中，於80℃下，混合六氯化鎢與二甘醇直到獲得一透明的藍色溶液。在另一個容器中，於周溫下將草酸溶解在水中及進行磁性攪拌直到獲得一透明的無色溶液。隨後，在80℃下，伴隨著磁性攪拌，將該草酸水溶液加入至該六氯化鎢溶液。當該加入完成時，將該反應媒質的溫度增加至111℃並連續攪拌3 小時，因此對該三氧化鎢奈米顆粒提供途徑(在沈降及洗滌後)。此合成對三氧化鎢奈米球提供具有高度控制的顆粒尺寸分佈之途徑。
因此，如此獲得之包含草酸配位基的氧化鎢奈米顆粒可有利地被調配進許多不同油墨中，且允許滿足各式各樣不同的應用。
根據本發明的奈米顆粒之額外優點在於事實上它們可在非限制性壓力條件下製備，例如，在接近正常或周圍條件或相同的壓力條件下。優先選擇為保持在離正常或周壓條件值少於40%的值下。例如，本申請人已觀察到較佳為在該奈米顆粒(及選擇性油墨)之製備期間，將該壓力條件維持在繞著正常或周圍條件值變動不多於30%，較佳為15%之值下。因此，可有利地在該製備裝置中包括這些壓力條件之控制以滿足這些條件。
此與在非限制性條件下製備相關之優點當然亦表現出更易於使用。
根據本發明的一個具體實例，以根據本發明之奈米顆粒為基礎所調配的油墨可有利地使用在任何印刷方法中，更特別為在下列印刷方法中：噴墨、噴灑、刮刀、旋轉塗佈及狹縫模具式塗佈。
因此，本發明同樣地係關於該油墨之用途，其係使用在所描述的「安全性」、光伏打、感應器(例如，氣體感應器)、觸控板、生物感測器及非接觸式技術產業中。
因此，要由熟悉此技藝者明瞭的是，本發明允許具體實例呈許多其它特定形式，但沒有離開本發明如所主張的申請案之領域。因此，本具體實例應該視為闡明性具體實例，但是可在由所附加的申請專利範圍之範圍所定義的領域中進行修改。
較佳實施例之詳細說明 實施例-該WO3奈米顆粒係根據在上述本文中所描述的特別合成實施例獲得。根據在上述說明中所指示，它們係保持在乙醇中。
藉由熱解重量分析來測量有機相%(被捕捉在結晶晶格中的水+草酸)
這些測量係使用來自TA Instrument的熱解重量分析器(TGA)儀器，根據下列特徵製得： a)測量方法：TGA b)溫度提昇：20℃/分鐘 c)溫度範圍：周圍→600℃
該有機相%係在10至15%間。
奈米顆粒的尺寸及形態之決定+統計資料
這些測量係使用來自ThermoFisher Scientific的穿透式電子顯微鏡(TEM)儀器，根據下列特徵製得： a) TEM-BF(明視野像)係在300千伏下製得 b)低倍率使用50微米物鏡光圈 c)高解析度無物鏡光圈 d)在TEM影像上使用Digital Micrograph軟體製得尺寸測量。
該等測量係報導在下列表中(超過20顆粒子的平均)。
[表1]
面積(奈米²) 周長(奈米) 主直徑(奈米) 次直徑(奈米)
7 ± 4 10 ± 3 3 ± 1 2 ± 1
下列表包括特別適合於電子設備產業的油墨組成物(自相同的WO3奈米顆粒調配)。
[表2]
參考/重量% WO3 2-丙醇 水 添加劑 總共
SW91011 2.5 97.5 0.0 0.0 100.0
SW91014 2.5 15 82.5 0.0 100.0
SW91018 2.5 14.875 82.375 0.25 100.0
該添加劑係一選自於纖維素流變改質劑的流變改質劑。
每種組成物之構成物在表中係與其以重量計的濃度一起指示出。
上述三種調配物具有下列物理化學特徵：
對這三種油墨組成物進行黏度測量。
油墨黏度之測量
這些測量係使用來自TA Instrument的AR-G2流變計儀器，根據下列特徵製得： a)溫度：20℃ b)剪切：10-40-1000秒-1 c) 1°圓錐形轉軸
該測量係報導在下列表中。
[表3]
SW91011 SW91014 SW91018
3 cP 3 cP 5.5 cP
亦對這三種油墨組成物進行顆粒尺寸分佈研究。
這些測量係使用來自Malvern的Nanosizer S儀器，根據下列特徵製得： a)測量方法：DLS b)槽型式：光學玻璃 c)材料：WO3 d)溫度：20.0℃ e)對油墨SW91011來說，黏度3 cP；及對油墨SW91014來說，黏度3 cP；及對油墨SW91018來說，黏度5.5 cP。 f)折射率：對油墨SW91011來說，1.380；及對油墨SW91014及SW91018來說，1.340。
水力直徑(hydrodynamic diameter)及D50值係報導在下列表中。
[表4]
  SW91011 SW91014 SW91018
水力直徑 10-30奈米 5-10奈米 5-10奈米
D50 10-30奈米 5-10奈米 5-10奈米
亦對這三種油墨組成物進行表面張力測量。
這些測量係使用來自Apollo Instruments的張力計儀器，根據下列特徵製得： a)懸滴方法 b)溫度：20℃ c)對油墨SW91011來說，密度0.803；及對油墨SW91014來說，0.981；及對油墨SW91018來說，0.985。
表面張力值係報導在下列表中。
[表5]
  SW91011 SW91014 SW91018
表面張力 21毫牛頓/公尺 31毫牛頓/公尺 32毫牛頓/公尺
將三種上述調配物施加至堅硬及可撓載體，及就粗糙度及電性質來說，其提供有前途的結果。
在來自KLA Tencor的Alpha Step IQ機械輪廓儀上測量，三種油墨之粗糙度>5 奈米。
對SW91011來說，藉由Hall效應，在來自Microworld的AMP55T儀器上測量下列電性質：
[表6]
WF [電子伏特] 導電度[西門子‧公分] 遷移率[平方公分/伏特‧秒]
5.2電子伏特 4-8E-02 21對300奈米
亦將三種調配物整合進多層光生伏打系統中，及該電性能係有前途。
因此，我們能夠設想其使用在印刷電子設備產業中，更特別為作為HTL層(電洞傳輸層)來源用以實現OPV(有機光生伏打)模組。
該等油墨特別適合於下列印刷方法及下列OPV結構型式：
[表7]
油墨 印刷方法 OPV結構
SW91011 狹縫模具 反向結構
SW91014 狹縫模具 正常結構
SW91018 噴墨 反向及正常結構
(無)

Claims (14)

  1. 一種用以合成氧化鎢奈米顆粒的方法，其包含下列一連串的步驟：a)將一經鹵化的鎢化合物溶解在具有標準沸點大於或等於120℃，較佳為大於或等於150℃的醇中；b)將溫度控制在60℃至該醇的標準沸點減5℃間之值，較佳為在70℃至100℃間；c)加入草酸；d)將溫度控制在80℃至該醇的標準沸點減5℃間之值，較佳溫度為至少大於該步驟b)的溫度；及e)獲得包含草酸配位基的氧化鎢奈米顆粒。
  2. 如請求項1之用以合成氧化鎢奈米顆粒的方法，其中該經鹵化的鎢化合物係六氯化鎢。
  3. 如請求項1或2之用以合成氧化鎢奈米顆粒的方法，其中該醇係多元醇及/或多元醇衍生物。
  4. 如請求項3之用以合成氧化鎢奈米顆粒的方法，其中該醇係二醇、二醇醚、醋酸二醇醚酯及/或前述該等醇的混合物。
  5. 如請求項4之用以合成氧化鎢奈米顆粒的方法，其中該醇係乙二醇及/或二甘醇。
  6. 如請求項1至5中任一項之用以合成氧化鎢奈米顆粒的方法，其中自步驟a)及b)的結果所獲得之溶液的該經鹵化的鎢化合物(例如，六氯化鎢(WCl6))對醇(例如，二甘醇)之莫耳比率係在0.005至0.1間，較佳為在0.010至0.025間。
  7. 如請求項1至6中任一項之用以合成氧化鎢奈米顆粒的方法，其中該草酸在使用於步驟c)中之前係以在0.001至0.1間的草酸對水之莫耳比率溶解於水中，較佳為在0.005至0.020間。
  8. 如請求項1至7中任一項之用以合成氧化鎢奈米顆粒的方法，其中該氧化鎢奈米顆粒係類球形。
  9. 如請求項8之用以合成氧化鎢奈米顆粒的方法，其中該奈米顆粒之平均面積係藉由測量由穿透式電子顯微鏡所獲得的影像而獲得，其係在1至20 平方奈米間，較佳為在5至15 平方奈米間；及/或該奈米顆粒的平均周長係在3至20 奈米間，較佳為在5至15 奈米間；及/或該奈米顆粒之平均直徑係在0.5至7 奈米間，較佳為在1至5 奈米間。
  10. 如請求項8之用以合成氧化鎢奈米顆粒的方法，其中該奈米顆粒具有少於10 奈米之D50值。
  11. 如請求項1至10中任一項之用以合成氧化鎢奈米顆粒的方法，其中該在步驟e)中所獲得的氧化鎢奈米顆粒係接受洗滌，此允許移除未化學或物理接合至該奈米顆粒的一切物質，該洗滌係使用乙醇進行；及該氧化鎢奈米顆粒隨後係保持在乙醇中，其中該氧化鎢奈米顆粒在乙醇中之濃度係大於25 毫克/克。
  12. 一種述請求項1至11中任一項之合成方法的用途，其係使用來製造包含草酸配位基的氧化鎢奈米顆粒，其中該草酸配位基之量係經由在該合成方法的步驟c)及d)期間之溫度及/或該草酸的濃度進行控制。
  13. 一種包含草酸配位基的氧化鎢奈米顆粒，其係藉由如請求項1至11中任一項的合成方法獲得。
  14. 一種如請求項13之包含草酸配位基的氧化鎢奈米顆粒之用途，其係使用在油墨調配物中，其中在合成該氧化鎢奈米顆粒之步驟期間及在調配油墨前之全部步驟期間總是呈現液相。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1900093A (en) * 1930-12-30 1933-03-07 Cornell Electric Mfg Co Inc Fixed condenser and method of making the same
WO2007094019A1 (en) * 2006-02-17 2007-08-23 Nm Tech Ltd. Nanomaterials And Microdevices Technology A method for preparing nanocrystalline transparent films of tungsten oxide
CN102757095B (zh) * 2011-04-29 2013-12-11 北京化工大学 一种氧化钨纳米片自组装微球及其制备方法和应用
JP2013075778A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Fukuoka Prefecture 金属酸化物微粒子の製造方法
CN102495109A (zh) * 2011-12-07 2012-06-13 天津大学 一种基于wo3单晶颗粒的氮氧化物传感器元件的制备方法
FR3008103B1 (fr) * 2013-07-03 2015-09-11 Genes Ink Sas Composition d encre a base de nanoparticules
FR3013719B1 (fr) * 2013-11-26 2018-01-12 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Encre pour former des couches p dans des dispositifs electroniques organiques
US10342526B2 (en) * 2015-07-01 2019-07-09 Richard L. Arden Airway assist device and method
DE102015212616A1 (de) * 2015-07-06 2017-01-12 Zf Friedrichshafen Ag Schutzgehäuse zur flexiblen Bauteilfixierung und Leiterplatte mit Schutzgehäuse
CN105668638B (zh) * 2016-01-18 2017-05-31 郑州轻工业学院 一种纳米材料及其制备方法和应用
CN106542580A (zh) * 2016-11-03 2017-03-29 中国检验检疫科学研究院 一种用于制备气敏传感器的氧化钨纳米线的合成方法
CN107117831B (zh) * 2017-05-26 2020-10-09 桂林理工大学 一种wo3纳米片阵列的制备方法
CN108298832B (zh) * 2017-12-29 2019-12-03 浙江大学 具有高光谱调节范围的氧化钨电致变色薄膜及其制备方法
CN108083340B (zh) * 2017-12-29 2019-11-19 东莞理工学院 复合wo3溶胶的制备方法及其制备的复合wo3溶胶

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