一種制備白色氧化鎢的方法
【專利摘要】本發(fā)明的一種制備白色氧化鎢的方法，屬于無機(jī)材料制備工藝的技術(shù)領(lǐng)域，將六氯化鎢超聲分散在無水正丁醇中，在反應(yīng)釜中180?220℃反應(yīng)6?12小時(shí)，將所得產(chǎn)物經(jīng)水和乙醇洗滌、離心、干燥，制得粉末狀白色W18O49。本發(fā)明通過控制硝酸鈉的加入量可以調(diào)控反應(yīng)產(chǎn)物W18O49的顏色，得到的白色的W18O49為首次報(bào)道，產(chǎn)物在紫外光的照射下可以受激發(fā)變成藍(lán)色的，在撤去紫外光的照射后又可以恢復(fù)至原來的白色?？稍诮ㄖ⑵嚨阮I(lǐng)域用作自動(dòng)調(diào)溫材料。
【專利說明】
一種制備白色氧化鎢的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于無機(jī)材料制備工藝的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備白色Wis049的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常情況下鎢的3種化學(xué)計(jì)量氧化物是W02、W205和W03。其中存在多種異構(gòu)體的WO3具有優(yōu)良的電學(xué)、光學(xué)性質(zhì)，使之在制造光學(xué)器件、電致變色“機(jī)敏”窗口、場(chǎng)發(fā)射顯示器、氣體傳感器、濕度一溫度傳感器、催化劑、太陽能光電化學(xué)電池和水分離制氫等方面得到廣泛應(yīng)用。
[0003]另外，鎢是過渡金屬，隨著WO3的部分還原，可獲得被稱為W-OMagneli相的亞化學(xué)計(jì)量比的媽氧化物如132〇54(冊(cè)2.625 )、W3O8 ( W〇2.667 )、W18O49 (冊(cè)2.722 )、Wl7〇47 ( WO2.765 )、胃5〇14(W〇2.8)、胃20058(胃02.9)和胃25073(胃02.92)等。
[0004]氧化鎢WOxU= 2.625?3)，特別是低維材料因其特有的物理和化學(xué)性質(zhì)(如電致變色、光致變色、催化活性、超導(dǎo)電性和大的載荷性等)，吸引著大量的材料、半導(dǎo)體器件以及物理和化學(xué)科研工作者的注意。近年碳質(zhì)載體材料面臨高電位穩(wěn)定性問題，研究制備納米低維過渡金屬W-O Magneli相鎢氧化物作為燃料電池電極催化劑載體及其助催化性能已成為近幾年關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0005]制備鎢氧化物(WOx)的方法有很多，用得比較多的有氧化法、還原法、模板法、濕化學(xué)法等。但目前尚未見有白色WOx及其制備方法的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種制備白色118049的方法。
[0007]具體的技術(shù)方案如下:
[0008]—種制備白色氧化鎢的方法，有以下步驟:
[0009]將六氯化鎢超聲分散于無水正丁醇中，其中每克六氯化鎢使用150ml無水正丁醇，超聲過程中當(dāng)體系從黃色變成藍(lán)色后停止超聲，然后往體系中加入硝酸鈉，硝酸鈉的用量為六氯化鎢的質(zhì)量的1.5-3倍，將混合體系裝入反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度在180-220 °C，控制反應(yīng)時(shí)間在6-12小時(shí);待反應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫后將所得產(chǎn)物經(jīng)水和乙醇洗滌、離心、干燥，制得粉末狀白色Wl8〇49。
[0010]本發(fā)明以六氯化鎢和正丁醇作為反應(yīng)物，通過控制硝酸鈉的加入量可以調(diào)控反應(yīng)產(chǎn)物W18O49的顏色，當(dāng)硝酸鈉和六氯化鎢的質(zhì)量比多3:2時(shí)，可以得到白色118049，該方法簡(jiǎn)便易行，而產(chǎn)物白色W18049目前還未見文獻(xiàn)報(bào)道。
[0011]有益效果:
[0012]本發(fā)明的方法通過往體系中加入硝酸鈉對(duì)鎢氧化物進(jìn)行表面修飾，得到白色的W18O49,這與一般溶劑熱法得到的W18O49在外觀顏色上存在明顯的不同。而本發(fā)明制備的白色氧化鎢具有更優(yōu)異的性質(zhì):白色WOx在紫外光的照射下可以受激發(fā)變成藍(lán)色的，在撤去紫外光的照射后又可以恢復(fù)至原來的白色。可在建筑、汽車等領(lǐng)域用作自動(dòng)調(diào)溫材料。
【附圖說明】
[0013]圖1為實(shí)施例1制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0014]圖2為實(shí)施例2制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0015]圖3為實(shí)施例3制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0016]圖4為實(shí)施例4制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0017]圖5為實(shí)施例5制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0018]圖6為實(shí)施例6制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0019]圖7為實(shí)施例7制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0020]圖8為實(shí)施例8制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0021 ]圖9為實(shí)施例9制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0022]圖10為實(shí)施例10制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0023]圖11為白色數(shù)8049對(duì)于紫外光響應(yīng)結(jié)果的電子照片。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下實(shí)施例1-2是對(duì)照實(shí)施例，說明當(dāng)硝酸鈉和六氯化鎢的質(zhì)量比〈3:2時(shí)，得到的不是白色W18O49。
[0025]實(shí)施例1
[0026]將200mg六氯化鎢超聲分散于30ml無水正丁醇中，超聲過程中當(dāng)溶液由黃色變成藍(lán)色時(shí)停止超聲，然后往體系中加入0.1g硝酸鈉，將混合體系裝入反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度在200°C，控制反應(yīng)時(shí)間在24小時(shí)。待反應(yīng)完成冷卻至室溫后將所得產(chǎn)物經(jīng)水和乙醇洗滌、離心、干燥，得到淡藍(lán)色的118049。
[0027]圖1為本實(shí)施例制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0028]實(shí)施例2
[0029]將200mg六氯化鎢超聲分散于30ml無水正丁醇中，超聲過程中當(dāng)溶液由黃色變成藍(lán)色時(shí)停止超聲，然后往體系中加入0.2g硝酸鈉，將混合體系裝入反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度在200°C，控制反應(yīng)時(shí)間在24小時(shí)。待反應(yīng)完成冷卻至室溫后將所得產(chǎn)物經(jīng)水和乙醇洗滌、離心、干燥。
[0030]與實(shí)施例1比較，增加了硝酸鈉的用量，所的產(chǎn)物的物相沒有發(fā)生改變，還是WisO49，外觀顏色發(fā)生了變化，藍(lán)色變淺。
[0031 ]圖2為本實(shí)施例制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0032]實(shí)施例3
[0033]將200mg六氯化鎢超聲分散于30ml無水正丁醇中，超聲過程中當(dāng)溶液由黃色變成藍(lán)色時(shí)停止超聲，然后往體系中加入0.3g硝酸鈉，將混合體系裝入反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度在200°C，控制反應(yīng)時(shí)間在24小時(shí)。待反應(yīng)完成冷卻至室溫后將所得產(chǎn)物經(jīng)水和乙醇洗滌、離心、干燥。
[0034]得到的產(chǎn)物與實(shí)施例1、2相比，當(dāng)硝酸鈉和六氯化鎢的質(zhì)量比達(dá)到3:2時(shí)，所的產(chǎn)物的物相沒有發(fā)生改變，還是W18O49，外觀顏色發(fā)生了明顯的變化，得到了白色—049。
[0035]取本實(shí)施例制備的產(chǎn)物2mg，加入5ml水，置于菌種管中，用紫外光照射5分鐘，白色分散液變成藍(lán)色分散液，撤去紫外光后藍(lán)色可以保持1-2小時(shí)，最終變回原來的白色分散液。如圖11所示。產(chǎn)物的這種性質(zhì)可廣泛應(yīng)用于建筑、汽車等領(lǐng)域，如涂覆于玻璃表面可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變色玻璃，在紫外線較強(qiáng)時(shí)玻璃顏色自動(dòng)變深，紫外線較弱時(shí)又能自動(dòng)變淺，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)或車內(nèi)溫度的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。
[0036]圖3為本實(shí)施例制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0037]實(shí)施例4
[0038]將200mg六氯化鎢超聲分散于30ml無水正丁醇中，超聲過程中當(dāng)溶液由黃色變成藍(lán)色時(shí)停止超聲，然后往體系中加入0.6g硝酸鈉，將混合體系裝入反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度在200°C，控制反應(yīng)時(shí)間在24小時(shí)。待反應(yīng)完成冷卻至室溫后將所得產(chǎn)物經(jīng)水和乙醇洗滌、離心、干燥。
[0039]得到的產(chǎn)物與實(shí)施例3相比，當(dāng)硝酸鈉和六氯化鎢的質(zhì)量比達(dá)到3:1時(shí)，所的產(chǎn)物的物相沒有發(fā)生改變，還是W18O49，外觀顏色沒有發(fā)生明顯的變化，還是白色的評(píng)18049。
[0040]圖4為本實(shí)施例制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0041 ] 實(shí)施例5
[0042]將200mg六氯化鎢超聲分散于30ml無水正丁醇中，超聲過程中當(dāng)溶液由黃色變成藍(lán)色時(shí)停止超聲，然后往體系中加入0.3g硝酸鈉，將混合體系裝入反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度在180°C，控制反應(yīng)時(shí)間在24小時(shí)。待反應(yīng)完成冷卻至室溫后將所得產(chǎn)物經(jīng)水和乙醇洗滌、離心、干燥，得到了白色W18O49。
[0043]圖5為本實(shí)施例制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0044]實(shí)施例6
[0045]將200mg六氯化鎢超聲分散于30ml無水正丁醇中，超聲過程中當(dāng)溶液由黃色變成藍(lán)色時(shí)停止超聲，然后往體系中加入0.3g硝酸鈉，將混合體系裝入反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度在220°C，控制反應(yīng)時(shí)間在24小時(shí)。待反應(yīng)完成冷卻至室溫后將所得產(chǎn)物經(jīng)水和乙醇洗滌、離心、干燥，得到了白色W18O49。
[0046]圖6為本實(shí)施例制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0047]實(shí)施例7
[0048]將200mg六氯化鎢超聲分散于30ml無水正丁醇中，超聲過程中當(dāng)溶液由黃色變成藍(lán)色時(shí)停止超聲，然后往體系中加入0.3g硝酸鈉，將混合體系裝入反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度在200°C，控制反應(yīng)時(shí)間在6小時(shí)。待反應(yīng)完成冷卻至室溫后將所得產(chǎn)物經(jīng)水和乙醇洗滌、離心、干燥，得到了白色W18O49。
[0049]圖7為本實(shí)施例制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0050]實(shí)施例8
[0051 ]將200mg六氯化鎢超聲分散于30ml無水正丁醇中，超聲過程中當(dāng)溶液由黃色變成藍(lán)色時(shí)停止超聲，然后往體系中加入0.3g硝酸鈉，將混合體系裝入反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度在200°C，控制反應(yīng)時(shí)間在8小時(shí)。待反應(yīng)完成冷卻至室溫后將所得產(chǎn)物經(jīng)水和乙醇洗滌、離心、干燥，得到了白色W18O49。
[0052]圖8為本實(shí)施例制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0053]實(shí)施例9
[0054]將200mg六氯化鎢超聲分散于30ml無水正丁醇中，超聲過程中當(dāng)溶液由黃色變成藍(lán)色時(shí)停止超聲，然后往體系中加入0.3g硝酸鈉，將混合體系裝入反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度在200°C，控制反應(yīng)時(shí)間在10小時(shí)。待反應(yīng)完成冷卻至室溫后將所得產(chǎn)物經(jīng)水和乙醇洗滌、離心、干燥，得到了白色W18O49。
[0055]圖9為本實(shí)施例制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0056]實(shí)施例10
[0057]將200mg六氯化鎢超聲分散于30ml無水正丁醇中，超聲過程中當(dāng)溶液由黃色變成藍(lán)色時(shí)停止超聲，然后往體系中加入0.3g硝酸鈉，將混合體系裝入反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度在200°C，控制反應(yīng)時(shí)間在12小時(shí)。待反應(yīng)完成冷卻至室溫后將所得產(chǎn)物經(jīng)水和乙醇洗滌、離心、干燥，得到了白色W18O49。
[0058]圖10為本實(shí)施例制得的W18O49的X-射線衍射譜圖。
[0059]通過實(shí)施例3-10可以看出，控制硝酸鈉和六氯化鎢的質(zhì)量比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度在本發(fā)明所限定的區(qū)間范圍內(nèi)，均能得到白色118049。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制備白色氧化鎢的方法，有以下步驟:將六氯化鎢超聲分散于無水正丁醇中，其中每克六氯化鎢使用150ml無水正丁醇，超聲過程中當(dāng)體系從黃色變成藍(lán)色后停止超聲，然后往體系中加入硝酸鈉，加入硝酸鈉的質(zhì)量為六氯化鎢的質(zhì)量的1.5-3倍，將混合體系裝入反應(yīng)釜，控制反應(yīng)溫度在180-220°C，控制反應(yīng)時(shí)間在6-12小時(shí);待反應(yīng)結(jié)束冷卻至室溫后將所得產(chǎn)物經(jīng)水和乙醇洗滌、離心、干燥，制得粉末狀白色118049。
【文檔編號(hào)】C01G41/02GK105948127SQ201610284618
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月3日
【發(fā)明人】龐廣生, 方振興, 焦世惠
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)