一種微/納氧化鎢晶須/線/棒的製備方法
2023-08-04 05:45:21
專利名稱：一種微/納氧化鎢晶須/線/棒的製備方法
技術領域：
本發明屬於粉末冶金領域晶須的製造，特別是微/納氧化鎢晶須/ 線/棒的製備方法。
背景技術：
氧化鉤是間接帶隙的半導體材料，具有奇特的光致變色、電致變 色、氣致變色等特性，同時，氧化鶴晶須具有大比表面積、高結晶度的特點，比表 面積大有利於吸附反應物分子，提高光生電子與空穴能力，高結晶度能減少表面 缺陷，減小電子與空穴的再結合，從而提高光催化能力。氧化鎢帶隙能為215eV， 是非常好的高溫超導材料。氧化鉤/鎢晶須/線/棒作為一種新的材料，除它在功能材料方面的巨大潛力在 應用之外，人們尤其希望它在結構材料方面的力學性能比納米粉體有大幅度的提 高。它作為結構材料的強化單元，即可以大幅度提高合金材料強度，還可有效改 善合金的韌性。Guha Sumit等人提出鎢晶須/線/棒強韌化戰鬥部合金材料，由於 晶須具有比其它狀態材料高得多的力學性能，並且在戰鬥部彈頭壓縮過程中鎢晶 須強化合金有利於滑移/解理，而沒有大量塑性變形以及在有利角度產生剪切局 部化使物質容易從穿透器界面流出，避免了彈頭鈍化及蘑菇頭的產生，從而大大 提高了戰鬥部的威力。業己證實〈100〉取向鎢單晶的優越性能高於DU穿透器相同。氧化鎢晶須/納米線/棒製備方法主要有Gu等在Nano. letter (2002， 2(8) :849) 上報導可用在氬氣中加熱金屬鎢的方法合成了氧化鴇納米線，後來他們又在空氣 中加熱金屬鉤和碘化鉀或溴化鉀製備出有序的鉀摻雜的氧化鉤納米線，此方法成 本較高，溫度太高，且不利於產物收集和規模化生產。程利芳等在無機化學學報 (2004， 20 (9): 1117)上報導利用多孔陽極氧化鋁(AAO)模板法製得了氧化鎢納 米管，此方法易於操作、溫度低，但成本高、回收率低，易於夾雜。高麟、王世 良等在中國有色金屬學報(2004， 14 (9): i530)上報導通過w粉和Ni (N03)2 *6H20按照一定比例放在鉬包套內在75(TC反應，帝恪出微米尺度的絨球狀結構氧化鴇， 絨球狀結構由長度達數百微米、外徑1-10u m的微米管和直徑100-500nm的亞微米 纖維組成，X射線衍射和透射電子顯微鏡分析表明產物為具有良好晶體結構的沿
方向生長的單斜結構的W^9。此法每次都要製備包套，取樣時又要鋸開包套， 成本高、效率低，且反應溫度高、原料Ni(N03)2'6H20分解汙染環境。 發明內容為了克服現有方法的不足，本發明提供一種微/納氧化鉤晶須/線/棒的製備方法。一種微/納氧化鉤晶須/線/棒的製備方法，將轉酸鹽溶解於去離子水中，加入過量鹽酸或稀硝酸，使其全部生成黃色沉澱，靜止24h後過濾，用去離子水清洗、過濾沉澱3-5次；在1000-3000r/min的強力攪拌機攪拌條件下，加入濃度為15%的稀氨水使黃 色沉澱全部轉化為透明膠體；加入佔原料重量10-60 %的硫酸鉀或硫酸鈉或硫酸鋰均勻溶解，誘導氧化鉺 晶須/線/棒的定向生長；加入到壓力為20-40MPa、容積為0.1-10L的反應容器中並在150-21(TC水熱 反應12-36h，水熱反應後的產品用去離子水或乙醇清洗、過濾3-5次，在40-60 t:下烘箱中乾燥，得均勻分布的微/納氧化鎢晶須/線/棒。所述鎢酸鹽為鉤酸鈉、偏鎢酸銨或鎢酸鉀。採用本發明製備的氧化鎢晶須形態好，且長徑比可調控，不僅可製得長徑比 為5-200的氧化鎢晶須/棒，還可得到直徑小於lOOnm且均勻分布的氧化鎢納米線。
具體實施方式
實施例l:1. 先將16克偏鎢酸銨溶解於400ml去離子水中，在1000-3000攪拌機上強 力攪拌，使偏鎢酸銨均勻溶解。2. 在步驟1的溶液中加入過量稀硝酸，強力攪拌，使鴿酸鹽全部生成黃色沉 澱，靜止24h後過濾，用去離子水清洗黃色沉澱3-5次。3. 在清洗後沉澱中加入50ml去離子水，強力攪拌，加入濃度為15%的稀氨水 使黃色沉澱全部轉化為透明膠體。4. 加入12.5 wt.% (以原料重量計算)的硫酸鈉至3中溶液中，強力攪拌使 其均勻溶解。5. 把上述膠體加入到壓力為20-40MPa、容積為1L的反應容器中並在180°C 水熱反應36h。6. 水熱反應後購產品用去離子水或乙醇清洗、過濾3-5次，在40-6(TC烘箱 中乾燥，得到長徑比為5-100的微/納氧化鎢晶須/棒。實施例2:1. 先將16克鎢酸鈉溶解於400ml去離子水中，在1000-3000攪拌機上強力 攪拌，使鉻酸鈉均勻溶解。2. 在l中溶液中加入濃度為3696的鹽酸30ml，強力攪拌，使鎢酸鈉全部生成 黃色沉澱，靜止24h後過濾，用去離子水清洗黃色沉澱3-5次。3. 在清洗後沉澱中加入50ml去離子水，強力攪拌，加入濃度為15%的稀氨水 使黃色沉澱全部轉化為透明膠體。4. 加入25wt.y。(以原料重量計算)至3中溶液中，強力攪拌使其均勻溶解。5. 把上述膠體加入到壓力為20-40MPa、容積為0. 5L的反應容器中並在180 "C水熱反應12h。6. 水熱反應後的產品用去離子水或乙醇清洗、過濾3-5次，在40-6(TC烘箱 中乾燥，得到長徑比為80-200的微/納氧化鎢晶須(棒)及直徑小於100nm的氧 化鴇納米線。
權利要求
1. 一種微/納氧化鎢晶須/線/棒的製備方法，其特徵在於將鎢酸鹽溶解於去離子水中，加入過量鹽酸或稀硝酸，使其全部生成黃色沉澱，靜止24h後過濾，用去離子水清洗、過濾沉澱3-5次；在1000-3000r/min的強力攪拌機攪拌條件下，加入濃度為15％的稀氨水使黃色沉澱全部轉化為透明膠體；加入佔原料重量10-60％的硫酸鉀或硫酸鈉或硫酸鋰均勻溶解；加入到壓力為20-40MPa、容積為0.1-10L的反應容器中並在150-210℃水熱反應12-36h，水熱反應後的產品用去離子水或乙醇清洗、過濾3-5次，在40-60℃下烘箱中乾燥，得均勻分布的微/納氧化鎢晶須/線/棒。
2. 根據權利要求1所述的製備方法。其特徵在於所述鴇酸鹽為鎢辦內、偏 鎢酸銨或纖鉀。
全文摘要
一種微/納氧化鎢晶須/線/棒的製備方法。將鎢酸鹽溶解於去離子水中，加入過量鹽酸或稀硝酸，在攪拌條件下加入稀氨水使黃色沉澱全部轉化為透明膠體；加入硫酸鉀或硫酸鈉或硫酸鋰均勻溶解，深解後在150-210℃水熱反應，反應後的產品用去離子水或乙醇清洗、過濾，乾燥後得均勻分布的微/納氧化鎢晶須/線/棒。採用本發明製備的氧化鎢晶須形態好，且長徑比可調控，不僅可製得長徑比為5-200的氧化鎢晶須/棒，還可得到直徑小於100nm且均勻分布的氧化鎢納米線。
文檔編號C30B29/62GK101260564SQ20071003450
公開日2008年9月10日 申請日期2007年3月8日 優先權日2007年3月8日
發明者劉文勝, 芳 唐, 馬運柱, 黃伯雲 申請人:中南大學