為0.08mol噸―1，并不斷攪拌使其充分溶解，放入300W的超聲波發(fā)生器中超聲振蕩陳化60min，得到溶膠B ；步驟三:將溶膠B置于50°C的真空干燥箱內(nèi)干燥5h后研磨，然后放入箱式電爐中，控制溫度為260°C，保溫2h，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫，即獲得多孔空心殼WO3納米晶，所得評(píng)03納米晶前驅(qū)體的比表面積為500m 2.g—1，殼壁的厚度為60nm，孔徑為0.6 μ m ;
步驟四:將上述冊(cè)3納米晶和硫粉分開放入真空管式爐中，控制其加入量為: m??= 0.15g: 0.3g，控制其真空度為-0.05MPa，溫度為300°C，反應(yīng)2.5h，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫，取出產(chǎn)物即獲得wo3/ws2多孔空心殼納米晶，所得產(chǎn)物中WO 3和WS 2的質(zhì)量比為
%03.m WS2 — I.9 !
所述W03/WS2#孔空心殼蜂窩狀納米材料中，其孔徑為0.8 μ m，殼壁的厚度為85nm，同時(shí)其表面吸附的納米顆粒的粒徑為40nm ； 所述W03/WS#孔空心殼納米材料的比表面積為450m 2/g。
[0035]實(shí)施例2:
步驟一:將分析純的聚乙烯醇(PVA) 2.0g溶于40mL無水乙醇中并不斷攪拌，使得PVA充分溶解，再向其中加入0.4g中間相碳微球(市售的，球徑為2?5ym，MCMB)并且不斷攪拌使其分散后放入400W的超聲波清洗器中超聲振蕩40min，得到溶膠記為A ;
步驟二:再向溶膠A中加入分析純的六氯化鎢(WCl6)，控制W6+的濃度為0.1mol.L—1，并不斷攪拌使其充分溶解，放入400W的超聲波發(fā)生器中超聲振蕩陳化80min，得到溶膠B ；步驟三:將溶膠B置于55°C的真空干燥箱內(nèi)干燥4h后研磨，然后放入箱式電爐中，控制溫度為300°C，保溫1.5h，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫，即獲得多孔空心殼WO3納米晶，所得冊(cè)3納米晶前驅(qū)體的比表面積為400m2.g4，殼壁的厚度為85nm，孔徑為0.8 μ m ;
步驟四:將上述冊(cè)3納米晶和硫粉分開放入真空管式爐中，控制其加入量為: m硫粉=2.0g: 2.(^，控制其真空度為-0.0210^，溫度為350°0，反應(yīng)211，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫，取出產(chǎn)物即獲得W03/WS2多孔空心殼納米晶，所得產(chǎn)物中WO 3和WS 2的質(zhì)量比為
%03.m WS2 — I.4 ；
所述W03/WS2多孔空心殼蜂窩狀納米材料的比表面積為360m 2/g，殼壁的厚度為lOOnm，孔徑為1.0 μ??，同時(shí)其表面吸附的納米顆粒的粒徑為50nm。
[0036]實(shí)施例3:
步驟一:將分析純的聚乙烯醇(PVA) 3.0g溶于70mL無水乙醇中并不斷攪拌，使得PVA充分溶解，再向其中加入2.0g中間相碳微球(市售的，球徑為5?9 ym，MCMB)并且不斷攪拌使其分散后放入600W的超聲波清洗器中超聲振蕩30min，得到溶膠記為A ;
步驟二:再向溶膠A中加入分析純的六氯化鎢(WCl6)，控制W6+的濃度為0.4mol噸―1，并不斷攪拌使其充分溶解，放入600W的超聲波發(fā)生器中超聲振蕩陳化120min，得到溶膠B ；步驟三:將溶膠B置于60°C的真空干燥箱內(nèi)干燥3h后研磨，然后放入箱式電爐中，控制溫度為350°C，保溫lh，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫，即獲得多孔空心殼WO3納米晶，所得WO3納米晶前驅(qū)體的比表面積為600m2.g—1，其殼壁的厚度為60nm，孔徑為0.4 ym ;
步驟四:將上述冊(cè)3納米晶和硫粉分開放入真空管式爐中，控制其加入量為: m??= 7.0g: 3.0g，控制其真空度為-0.1MPa，溫度為400°C，反應(yīng)1.5h，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫，取出產(chǎn)物即獲得wo3/ws2多孔空心殼納米晶，所得產(chǎn)物中WO 3和WS 2的質(zhì)量比為
%03.m WS2 — 3.7 ;
所述W03/WS2#孔空心殼蜂窩狀納米材料的比表面積為550m 2/g，殼壁的厚度為70nm，孔徑為0.6 μπι，同時(shí)其表面吸附的納米顆粒的粒徑為50nm。
[0037]實(shí)施例4:
步驟一:將分析純的聚乙烯醇(PVA) 5.0g溶于SOmL無水乙醇中并不斷攪拌，使得PVA充分溶解，再向其中加入4.0g中間相碳微球(市售的，球徑為2?5ym，MCMB)并且不斷攪拌使其分散后放入800W的超聲波清洗器中超聲振蕩20min，得到溶膠記為A ;
步驟二:再向溶膠A中加入分析純的六氯化鎢(WCl6)，控制W6+的濃度為2.0mol.L—1，并不斷攪拌使其充分溶解，放入800W的超聲波發(fā)生器中超聲振蕩陳化60min，得到溶膠B ；步驟三:將溶膠B置于70°C的真空干燥箱內(nèi)干燥2h后研磨，然后放入箱式電爐中，控制溫度為400°C，保溫0.5h，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫，即獲得多孔空心殼WO3納米晶，所得冊(cè)3納米晶前驅(qū)體的比表面積為800m2.g4，殼壁的厚度為40nm，孔徑為0.2 μ m ;
步驟四:將上述冊(cè)3納米晶和硫粉分開放入真空管式爐中，控制其加入量為: m硫粉=9.0g: 4.08，控制其真空度為-0.0610^，溫度為450°0，反應(yīng)111，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫，取出產(chǎn)物即獲得W03/WS2多孔空心殼納米晶，所得產(chǎn)物中WO 3和WS 2的質(zhì)量比為
%03.m WS2 — 2.3 ；
所述W03/WS2#孔空心殼蜂窩狀納米材料的比表面積為700m 2/g，殼壁的厚度為50nm，孔徑為0.4 μπι，同時(shí)其表面吸附的納米顆粒的粒徑為30nm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種WO 3/ws2多孔空心殼納米材料的制備方法，其特征在于，包括: 1)將六價(jià)鎢鹽加至包含中間相碳微球的溶膠A，攪拌制得溶膠B，其中溶膠A中，中間相微球的濃度為0.002?0.2g/mL，溶膠B中W6+的濃度為0.01?2.0moI/L ； 2)將步驟I)制備的溶膠B，先經(jīng)干燥、研磨，再在200-500°C下保溫0.5?2小時(shí)得到多孔空心殼WO3納米晶；以及 3)將步驟2)制備的多孔空心殼WO3納米晶和硫粉分開放置在真空管式爐中、控制真空度為-0.01?-0.1MPa，溫度為200-500°C，反應(yīng)0.5?3小時(shí)以將多孔空心殼WO3納米晶的WO3部分硫化為WS 2，得到W03/WS2多孔空心殼納米晶。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述溶膠A的溶劑為無水乙醇、異丙醇、乙二醇和/或蒸餾水，所述溶膠A還包括分散劑，所述分散劑為聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉、十二烷基硫酸鈉和/或聚乙二醇，所述溶膠A中，分散劑的濃度為0.006?0.25g/mL。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，將分散劑溶于溶劑中并攪拌使得分散劑溶解后加入所述中間相碳微球，攪拌、分散、放入300-1000 W的超聲波清洗器中超聲振蕩20-60分鐘，得到溶膠A。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，向溶膠A加入六價(jià)鎢鹽并攪拌，然后放入300-1000 W的超聲波發(fā)生器中超聲振蕩陳化60-180分鐘得到溶膠B。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，溶膠B置于40?70°C的真空干燥箱內(nèi)干燥2?6小時(shí)后研磨。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一所述的制備方法，其特征在于，多孔空心殼WO3納米晶與硫粉的質(zhì)量比為(0.1?1g): (0.1?4.0g)o7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一所述的制備方法，其特征在于，所述六價(jià)鎢鹽包括六氯化鎢、鎢酸鈉、鎢酸銨、聚鎢酸鈉。8.—種根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)制備的WO3/WS2多孔空心殼納米材料，其特征在于，所述W03/WS2#孔空心殼納米材料中，多孔空心殼呈現(xiàn)蜂窩狀結(jié)構(gòu)，其孔徑為0.2-2.0 μ m，殼壁的厚度為40-150nm，同時(shí)其表面吸附的納米顆粒的粒徑為30_100nm。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的WO3/WS2#孔空心殼納米材料，其特征在于，所述WO 3/WS2#孔空心殼納米材料中，胃03與WS2的質(zhì)量比為1: 9?9:1。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的WO3/WS2#孔空心殼納米材料，其特征在于，所述WO JWS2多孔空心殼納米材料的比表面積為300?700m 2/g。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多孔空心殼WO3/WS2納米材料及其制備方法，所述制備方法包括：1）將六價(jià)鎢鹽加至包含中間相碳微球的溶膠A，攪拌制得溶膠B；2）將步驟1）制備的溶膠B，先經(jīng)干燥、研磨，再在200-500℃下保溫0.5～2小時(shí)得到多孔空心殼WO3納米晶；以及3）將步驟2）制備的多孔空心殼WO3納米晶和硫粉分開放置在真空管式爐中、控制真空度為-0.01～-0.1MPa，溫度為200-500℃，反應(yīng)0.5～3小時(shí)，得到WO3/WS2多孔空心殼納米晶。
【IPC分類】B82Y40/00, B82Y30/00, H01M4/58, H01M4/48
【公開號(hào)】CN104934584
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510243715
【發(fā)明人】黃劍鋒, 王鑫, 曹麗云, 李嘉胤, 歐陽(yáng)海波, 李翠艷, 郝巍, 許占位, 費(fèi)杰, 姚春燕
【申請(qǐng)人】陜西科技大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年5月13日