鎢摻雜二氧化釩納米粉體

二氧化釩(VO2)具有超順磁性,非線性電流/電壓性質和可逆的紅外光回應特性,是一種眾所周知的相變材料。為了能降低釩的可逆相變溫度,通常還需要摻雜鎢材料來改善其結構。伴隨著相變,鎢摻雜M相VO2的電導率、紅外光透過率、電阻率和反射率等物理性質都會發生突變,從而使鎢摻雜VO2在智 能溫控薄膜、熱敏電阻材料、光電開關材料、紅外探測材料等領域具有廣泛的應用前景。

鎢摻雜二氧化釩納米粉體圖片

過去針對VO2的研究主要集中在薄膜領域,隨著納米技術應用的不斷深入,人們對VO2粉體也產生了興趣,特別是相變溫度可控鎢摻雜納米二氧化釩粉體的製備。由於目前業內普遍採用的有機溶劑熱還原工藝存在流程複雜,污染環境等因素。有學者經過優化,提出一套用無機溶膠‑凝膠法制取鎢摻雜二氧化釩納米粉體的方法,其具體步驟包括:

步驟1,先按照V0.99 W 0.01O2的成分比稱取相應量的五氧化二釩和鎢酸氨,將其混合並置於830℃下熔融後保溫20min。再將熔融體浸入淬冷介質中並攪拌12h後,靜置老化10d;其中,淬冷介質為去離子水(或蒸餾水),得到摻雜溶膠。

步驟2,先將濃度為23wt%的聚乙二醇水溶液加入摻雜溶膠中,並攪拌 8h;其中,聚乙二醇水溶液與摻雜溶膠間的體積比為4∶1,聚乙二醇為聚乙二醇‑6000,得到混合溶液。再將混合溶液置於密閉狀態,於180℃下水熱反應48小時;制得片狀鎢摻雜二氧化釩納米粉體。

作為鎢摻雜二氧化釩納米粉體的製備方法的進一步改進,所述的淬冷介質為去離子水,或蒸餾水;聚乙二醇為聚乙二醇‑6000;離心處理時的離心轉速為3000~8000r/min;乾燥處理時的溫度為50~80℃,時間為24h。

相對于現有技術,無機溶膠‑凝膠法不僅實現了鎢的摻雜,而且使用的原料少,且無任何污染源,不僅使生產成本低,還對環境無任何污染,利於大規模的工業化實施。