製備納米三氧化鎢的液相法

在合成納米三氧化鎢的諸多方法中,液相法的應用最為廣泛。它的優點是製備的納米結構WO3顆粒細小、分佈均勻,化學成分的含量可以得到精確的控制,可以通過調節形貌控制劑控制納米結構WO3的形貌,合成工藝較簡單,經濟,利於實現批量生產,主要有如下四種方法:水熱合成法,溶膠-凝膠法,沉澱法,微乳液法。

三氧化鎢圖片

1.0 水熱合成法

水熱法又稱熱液法,是最典型的液相化學法中的一種。它是在特定的封閉容器中進行反應,溶劑是水溶液或其他的有機溶劑,將封閉容器加熱到設定的溫度,產生高溫、高壓,在這種條件下使得混合溶液進行化學反應,使難溶或者不溶的物質發生溶解、重結晶的一種方法。它最大的優點就是不需要對前驅體進行煆燒,這就有效的避免了雜質的摻雜和粉體團聚。

2.0 溶膠-凝膠法

溶膠-凝膠法主要通過金屬醇鹽或者金屬非醇鹽的水解和聚合反應初步形成溶膠,溶膠經過濃縮形成凝膠,凝膠是三維的網狀結構,經過乾燥和熱處理凝膠,冷卻後經過研磨最終得到金屬氧化物的納米粉體的一種方法。溶膠-凝膠法具有反應溫度低、產物成分易控制、顆粒的粒徑較小,粒徑分佈較窄且均勻、粉體純度高等優點;同時,也存在很多問題,如原材料的價格較貴,所得產物在乾燥的過程中較易團聚,合成的週期也很長。

3.0 沉澱法

沉澱法是指在金屬的鹽溶液中加入沉澱劑進而進行沉澱,然後對沉澱物加熱乾燥或進行煆燒處理,最終制得納米顆粒的一種方法。沉澱法工藝流程簡單、成本較低,也有一些缺點,如其中有些雜質很難除去,顆粒較易發生團聚現象等。

4.0 微乳液法

微乳液法體系通常情況下採用表面活性劑、助表面活性劑、溶劑和水構成的液體分散體系,它具有透明或者半透明的、具有各向同性的、熱力學較穩定的特點。微乳液法具有反應設備簡單、粉體分散性好、過程能耗較低、易操作,粉體不易團聚、樣品粒徑較小等優點。但是,微乳液法也有很多缺點,如需要的表面活性劑和溶劑的劑量特別大,後期不易去除,反應成本較高。

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隨著技術的發展與進步,為製備性能更好的納米結構WO3,一般會結合多種合成方法,相互之間取長補短。

 

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