碳納米管範本制取納米氧化鎢

納米材料是指在三維空間中至少有一維處於納米尺度範圍的材料（1-100 nm）。按 照空間維數分類，可將納米材料分為零維、一維、二維等。零維納米氧化鎢主要是指氧化鎢納米粉末。

範本法是製備具有特殊結構納米材料的重要方法。範本法輔助合成納米材料的思想是從具有定向調節作用的範本出發，在該範本內部或周圍進行化學合成反應，從而生成具有特殊結構的納米材料，其中範本主要起結構限定和導向作用，可使合成產物遺傳範本的結構形貌特徵。碳納米管是最常用納米範本材料，它已在如GeO₂、V₂O₅、 WO₃及MoO₃等納米棒製備工藝中成功使用，在最近的研究中，有學者以碳納米管作為範本及形貌調節劑，通過控制沉積在碳納米管表面的鎢酸量及煆燒溫度，從而控制鎢酸在碳納米管表面的覆蓋程度及氧化鎢的生長程度，得到片狀、 顆粒狀、棒狀等不同形貌與尺寸的納米氧化鎢。

1、將15 mg直徑為10 nm，層數為3的碳納米管浸泡於鹽酸中，於140℃恒溫攪拌下回流，過濾，乾燥，再置於150 mL乙二醇中超聲波分散15 h，得到分散均勻的碳納米管乙二醇懸浮液；

2、將鎢酸鈉完全溶解于去離子水和乙二醇的混合液中，得到濃度為0.05 mol /L的鎢酸鈉溶液，其中鎢酸鈉與碳納米管的摩爾比為2:1；

3、將步驟(1)中的碳納米管乙二醇懸浮液加入到步驟(2)中的鎢酸鈉溶液中，在油浴條件下採用恒溫磁力攪拌器對其進行攪拌，將其混合均勻，在油浴溫度為60 ℃時使用微量進樣器向體系中滴加適量的鹽酸溶液，鹽酸濃 度為6 mol/L，用量為4 mL，調節體系的pH值為3；

4、再提高反應溫度到100 ℃，反應時間為3 h，生成鎢酸，隨後進行真空抽濾、洗滌，真空乾燥溫度和時間分別為100 ℃和1 h，得到碳納米管/鎢酸複合物；將其複合物平鋪在剛玉反應舟中，連同剛玉反應舟一同置於管式電阻爐中石英反應管，並向臥式石英反應管中通入氮氣，在高溫反應區對樣品熱處理，熱處理溫度 和時間分別為500 ℃和0.5 h，冷卻至常溫，取出，即得碳納米管/氧化鎢，其中氧化鎢形貌呈四方片狀，尺寸大於1000 nm。

以碳納米管作為範本及形貌調節劑，使鎢酸直 接在其表面形核並長大，形成碳納米管/鎢酸複合物，之後，將該複合物置於管式爐的高溫 反應區，通入惰性氣氛，在鎢酸脫水並轉化為氧化鎢的過程中，使碳納米管保留，利用碳納 米管束的韌性擔載氧化鎢，從而使氧化鎢遺傳了鎢酸的形貌，本工藝所用原料易得，製備過程簡單，參數控制簡潔，所得氧化鎢的形貌與尺寸可控，具有廣泛的應用前景。

• < 前一頁
• 下一個 >