一維結構氮化鎢制取

隨著科技的進步和社會的發展,納米材料逐步滲入到各個領域。一維納米材料,由於其獨特的結構和性能,在光電器件、催化、儲能和感測器等方面具有廣泛的應用前景。

過渡金屬氮化物,既具有陶瓷材料的穩定性,又具有過渡金屬的高導電性。氮化鎢是過渡金屬氮化物中具有優異導電性能的材料之一。由於製備工藝和合成條件的限制,氮化鎢通常以塊體或者顆粒的結構應用于塗層、切削工具或者催化材料等領域,研究發現,氮化鎢展現出了優於氮化鈦、氮化鎳等其它金屬的優良導電性,而一維結構氮化鎢材料的製備會使得一維陶瓷納米纖維的電學性能方面獲得新的突破。

一维结构氮化钨图片

一維結構氮化鎢材料的製備方法包括下列過程:

1、將8g偏鎢酸銨與4g PVP溶解在20g水與15g乙醇的混合液中,得到靜電紡絲液;然後,將靜電紡絲液轉移至靜電紡絲設備中,設定紡絲電壓為20kV、紡絲距離為18cm以及溶液流速為5mL/h並進行靜電紡絲,得到含鎢元素前驅體納米纖維;

2、將得到的含鎢元素前驅體納米纖維置於電阻爐中,以5℃/min的速度升溫至600℃保溫3小時得到WO3納米纖維;最後,將WO3納米纖維置於管式爐中氮化處理,以5℃/min的升溫速率升溫至600℃保溫3小時得到一維結構氮化鎢納米纖維樣品。

工藝利用氮源氣體作為WO3還原氣體,為氮化鎢納米纖維的原位製備提供了必要的合成氣氛;通過將靜電紡絲技術和高溫氮化技術相結合,簡單快速、高效節能的制 備出高性能的氮化鎢納米纖維,適用範圍廣,適合規模化生產的一維氮化鎢納米纖維製備工藝。

 

 

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