超聲空化法製備納米三氧化鎢

當超聲波能量足夠高時，就會產生“超聲空化”現象，即指存在於液體中的微小氣泡（空化核）在超聲場的作用下振動、生長並不斷聚集聲場能量，當能量達到某個閾值時，空化氣泡急劇崩潰閉合的過程。空化氣泡的壽命約0.1μs，它在急劇崩潰時可釋放出巨大的能量，並產生速度約為110m/s、有強大衝擊力的微射流，使碰撞密度高達1.5kg/cm2。空化氣泡在急劇崩潰的瞬間產生局部高溫高壓（5000K，1800atm），冷卻速度可達109K/s。超聲波這種空化作用大大提高非均相反應速率，實現非均相反應物間的均勻混合，加速反應物和產物的擴散，促進固體新相的形成，控制顆粒的尺寸和分佈。

超聲空化法因其獨特的物理效應和化學效應在製備納米三氧化鎢能收穫很好的效果。因為在超聲空化作用下產生的高溫和在固體顆粒表面產生的大量氣泡都大大降低了晶核的比表面，從而抑制了晶核的聚結和長大。另外超聲空化作用產生的衝擊波和微射流的粉碎作用使得凝膠沉澱以均勻的微小顆粒存在。利用超聲空化技術，通過空化時產生的局部高溫、高壓或強衝擊波和微射流等作用，可以較大幅度地減少納米粒子間的結合力，從而有效地阻止團聚現象的產生，有利於製備了具有微孔結構高比表面積、高結晶度的納米三氧化鎢。

製備方法是：勻速把配置好的鎢酸鈉溶液加入陽離 子樹脂交換柱中，交換後的鎢酸溶液放入燒杯，冷卻後會形成凝膠。放置1~2天后，加入蒸餾水超聲分散凝膠20min，在8000r/min下離心分離1h 得到沉澱物。然後在重複上述過程1、4、7、10次後在室溫下分別進行真空乾燥或100℃乾燥，可得含少量結晶水的不同納米級微孔三氧化鎢樣品。