二維氧化鎢納米片製備手法

氧化鎢是一種重要過渡金屬氧化物半導體,具有優異的電致變色、光致變色、場發射性能,在太陽能利用、智慧顯示、可見光催化、化學傳感等領域具有重要的應用前景。

納米氧化鎢的性能與其結構、形貌和粒徑大小等有著密切的關係,納米材料的製備方法大致可分為高溫氣相法、機械化學法及濕化學法等。這些製備方法各有利弊,目前已有很多關於零維和一維納米結構的氧化鎢製備的報導,但是有關二維納米片結構的氧化鎢製備的報導則很少。二維納米氧化鎢材料具有不同於體相材料的獨特的電學、光學和力學特性,也因此,吸引了不少專家學者的深入研究。

二氧化钨纳米片图片

近來有學者發表一種二維氧化鎢納米片的製備方法,其內容包括前驅體溶液配製部分和水熱反應部分,具體包括下步驟:

步驟1:採用金屬鎢粉為基本原料,在低溫水浴條件下經過過氧化氫氧化反應得到過氧聚鎢酸溶液;

步驟2:將步驟1中所述的過氧聚鎢酸溶液在50~60℃下回流5~15h,得到黃色溶膠;

步驟3:將步驟2中得到的黃色溶膠在室溫下老化,得到黃色固體,將所述黃色固體放入去離子水中溶解得到溶液;

步驟4:步驟3中得到溶液的pH值用鹽酸或硝酸進行調節,然後與一定量的聚乙二醇混合均勻,得到前驅體溶液;

步驟5:將步驟4中得到的前驅體溶液移入反應釜中,在150~180℃下反應12~24h,自然冷卻至室溫;

步驟6:將步驟4得到的產物經真空抽濾後,用乙醇和蒸餾水各洗滌2~5次,然後放入烘箱中在50~100℃下乾燥2~5h,得到二維氧化鎢納米片。

上述方法成本低廉、工藝簡單易操作,製備效率高、重複性好、便於產業化,其所製備的氧化鎢納米片形貌規則、細微性均勻,能在可見光催化、太陽能電池、智慧窗、氣敏感測器等方面大展拳腳。