溶劑法製備氧化鎢量子點

能源短缺與環境惡化已成為世界各國所面臨的首要問題,新興功能材料的開發將成為解決上述難題的有效途徑。氧化鎢材料因其獨特的理化和電子特性,在變色窗、光催化、燃料電池、化學感測器、環境淨化、太陽能轉換等功能性領域有著良好的應用前景,並已成為當前新材料研究的熱點之一。

量子點即半徑小於或接近於激子玻爾半徑的半導體納米晶體,是一種僅由少量的原子構成的准零維的納米材料。量子點因其特殊的結構而展現出對材料尺寸依賴的物理性質,已被廣泛應用於生物標籤、 發光二極體、雷射器以及太陽能電池等不同的科技領域。對於半導體量子點材料,除了高比表面、高吸附性能等優點外,其具備小尺寸效應及量子尺寸效應還體現在特殊的光回應性質上。氧化鎢量子點同樣有卓越的性能,是科學家研究的主要物件。

溶劑法製備氧化鎢量子點圖片

通常製備氧化鎢量子點的方法為範本法,但此類方法中範本的去除較為困難,為後續應用帶來不便。因此,開發有一種有效的液相方法製備尺寸單一、分佈均勻、粒徑可調的氧化鎢量子點溶液具有重大的現實意義。有學者採用溶劑法製備氧化鎢量子點,其方法包括:  

(1)將作為鎢源的無機鎢化合物與作為配體的有機化合物按照1:10~1:100的摩爾比混合,並加熱至30~180℃反應時間0.5h以上,優選為0.5~24h,而後冷卻至室溫,並向反應混合物中加入鹼性水溶液,並以第一有機溶劑萃取,收集有機層,經30~70℃減壓蒸餾後,獲得呈紅棕色固體狀的有機鎢前驅體;

(2)將有機鎢前驅體預加熱至80~320oC,再與第二有機溶劑混合反應1min以上,優選為1~120min,其中有機鎢前驅體與第二有機溶劑的摩爾比為1:10~1:200,反應結束後,將反應混合物冷卻至室溫,並分離出其中的固形物,獲得氧化鎢量子點材料。

與範本法相比,液相溶劑法可以用易得的商品無機鎢化合物為原料,經有機鎢前驅體,共兩步製備氧化鎢納米粒子,流程簡單、易於操作;所得氧化鎢納米粒子粒徑均一,尺寸可調,高度分散,且具備明顯的量子尺寸效應。

 

 

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