液相法控制合成氧化鎢、鎢酸鹽納米材料.pdf

1、鎢化合物是一類(lèi)非常重要的無(wú)機(jī)功能材料，被廣泛用于光催化、電致發(fā)光，光致發(fā)光和氣敏等領(lǐng)域。由于鎢化合物具有廣闊的發(fā)展前景和可預(yù)期的市場(chǎng)潛力，研究和開(kāi)發(fā)綜合性能好的鎢化合物材料已成為材料工作者努力實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。 非溶液和溶液路線是用于合成納米材料的兩類(lèi)重要方法。由于非溶液方法往往需要繁雜的步驟或過(guò)高的反應(yīng)溫度，故對(duì)反應(yīng)設(shè)備的要求較高，因而在某種程度上限制了其應(yīng)用。而溶液制備方法具有價(jià)廉、易控、過(guò)程溫和等優(yōu)勢(shì)，成為目前倍受青睞的合成

2、方法。 化學(xué)還原法所獲得的粒子分散性好，顆粒形狀基本呈球形，過(guò)程也可控制，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果上來(lái)看，可以用這種方法獲得空心球狀納米顆粒。水熱/溶劑熱方法在制備納米粉體時(shí)經(jīng)歷了一個(gè)溶解一結(jié)晶過(guò)程，所制得的納米粉體晶化好、粒度分布窄，避免了此過(guò)程中晶粒長(zhǎng)大、缺陷形成和雜質(zhì)的引入，使所得產(chǎn)物保持了較高的燒結(jié)活性。由于水熱/溶劑熱方法具有上述優(yōu)點(diǎn)，利用該方法來(lái)制備高品質(zhì)的鎢酸鹽有望滿足人們對(duì)這類(lèi)材料的需求。本課題針對(duì)國(guó)際熱點(diǎn)，豐富了溶液合成

3、納米材料的新路線，選用價(jià)廉、易得的鎢酸鈉作為反應(yīng)原料，制各了各種形貌的三氧化鎢及鎢酸鹽納米材料，并且較系統(tǒng)地研究了反應(yīng)條件對(duì)終產(chǎn)物的調(diào)控作用，對(duì)產(chǎn)物的形成機(jī)理進(jìn)行了初步探討。論文的主要工作總結(jié)如下： 1．利用一種簡(jiǎn)單的方法制備了鎢前驅(qū)體的中空納米球，然后煅燒此前驅(qū)體得到了三氧化鎢納米中空球，在煅燒過(guò)程中沒(méi)有破壞它的形貌。這個(gè)過(guò)程是在80℃醇水混合體系中通過(guò)一個(gè)低溫還原路線合成了中空前驅(qū)體。詳細(xì)的機(jī)理如下：(i)在反應(yīng)的酸性環(huán)境中

4、首先形成高價(jià)鎢酸肼；(ii)隨著水合肼的添加，溶液環(huán)境轉(zhuǎn)變成堿性，導(dǎo)致高價(jià)鎢酸肼被還原到低的價(jià)態(tài)。這個(gè)過(guò)程中沒(méi)有模板引入，根據(jù)參考文獻(xiàn)認(rèn)為KirkendaIl效應(yīng)是中空結(jié)構(gòu)形成的原因。 2．利用水熱法一步成功制得了尺寸分布均勻、結(jié)晶良好的鎢酸鈉納米棒和納米束，對(duì)產(chǎn)物的影響因素進(jìn)行了較為深入的探討。結(jié)果發(fā)現(xiàn)硫酸鹽對(duì)于一維納米棒的形成是必不可少的，并闡述了可能的形成機(jī)理。 3．利用溶劑熱的方法成功實(shí)現(xiàn)了形貌獨(dú)特的花狀空心鎢酸