微波輻照法制取二維鎢酸鋅納米片

鎢酸鋅具有高效的光催化活性和優異的單晶閃爍特性,因此成為最具發展前景的光催化劑及高能物理閃爍材料之一,在光催化合成、複雜超微器件製備等領域有廣泛應用價值及開發意義。

現階段,國內外眾多研究學者利用水熱/溶劑法、 溶膠-凝膠法、共沉澱法、熔鹽法以及化學電紡絲法等多種方法製備了鎢酸鋅微 納米材料,所合成產物形貌多為零維顆粒狀、一維棒/線狀、三維塊狀結構,但在二維結構材料方面仍存在一定技術不足,特別是在採用範本劑輔助微波輻射法製備厚度均勻的鎢酸鋅納米片材料方面仍有深入研究的必要性。

微波輻照法, 制取, 二維鎢酸鋅納米片

軟範本輔助合成法具有所得產物形貌奇特且合成過程可控性強等優點,在納米材料製備領域尤其是高效設計合成特定形貌的超結構、孔結構等方面獲得長足的發展。檸檬酸(CA)是一類可作為軟範本劑的有機分子化合物, 其在控制材料成核及誘導材料有序生長等方面有突出優勢針對上述制。針對製備鎢酸鋅納米片過程中遇到的關鍵問題,有研究人員以CA為體系結構導向劑,應用微波輻照法為合成技術手段製備二維鎢酸鋅納米片結構材料。

採用微波輻照法制取二維鎢酸鋅納米片的主要過程有:

0.6597克鎢酸鈉(NaWO4•2H2O)溶于10毫升水中,配製鎢酸鈉溶液;將0.5949克硝酸鋅(Zn(NO3)2•6H2O)0.0420CA溶于10毫升水中,配製二者的混合溶液;將上述溶液迅速混合,並強烈攪拌5分鐘;然後,將此前軀體溶液轉移至微波反應器中連續反應30分鐘後,所得沉澱自然冷卻後經蒸餾水潤洗5次,乙醇潤洗3次,再於80下恒溫乾燥48小時,即可製備出鎢酸鋅納米片。經X射線衍射分析表明所得產物的物相為ZnWO4

根據鎢酸鋅納米片SEM圖分析可知,產物主體形貌為厚度均勻、形貌規整且結晶度高的納米片層結構,其中納米片的厚度為 2030納米,直徑為24微米。因此可知,微波輻照法路線具有反應條件溫和,操作 簡單、產物合成速率快、重現性好、無需高溫後處理,易實現低成本規模生產等優點,符合綠色化學的新思路。