铵钨青铜纳米粒子的制备方法

钨青铜化合物是一类重要的无机化合物,此类化合物中钨离子以W6+、W5+和W4+等混合价态存在从而使化合物整体电荷平衡。丰富的晶体结构、隧道结构和这种特殊的价态使其具有优异的性能,如电子和离子导电性、超导性、光学性能等,其在二次电池、电制变色、近红外吸收和化学传感器等方面的应用引起广泛的研究兴趣。
 
目前,合成钨青铜类化合物主要依赖于湿化学法、热还原法和热分解法。湿法化学合成铵钨青铜主要是将起始原料在还原性溶剂中回流数天,此方法所得到的样品粒径过大,通常在几个到几十个微米之间,且制备过程时间长,能耗大。热还原法则是将氧化钨、金属钨粉末和金属钨酸盐按适当比例均匀混合,然后在惰性气氛或真空下加热,反应温度一般在1000℃左右,反应完成之后除去未反应的杂质。由于铵钨青铜的热稳定性差,分解温度(300℃)低于合成温度,因此热还原法无法用于合成铵钨青铜。热分解法合成铵钨青铜是将仲钨酸铵在还原气氛(H2或H2、Ar的混合气体等)下加热分解,除了所得样品粒径过大外,此方法还无法得到完全纯相的铵钨青铜,样品中铵含量过低以及易过度分解为氧化钨等缺点。
 
截止目前的研究还无法直接获得纯相的铵钨青铜纳米粉体,因此通常将所得到的微米级大颗粒通过球磨的方式破碎成小粒子,但是此类化合物在球磨过程中既容易被氧化而失活又容易分解,同时还伴随着结晶性能下降等缺点。针对现有技术存在的上述问题,有学者提出了一种直接合成粒径可控铵钨青铜纳米粉体的合成方法。
 
还原态铵钨青铜纳米粒子的制备方法,其特征在于所述方法步骤如下: 将0.01〜1g六氯化钨或四氯化钨溶解于20〜40mL油酸溶液中,通过搅拌得到均匀溶液,然后加入4〜30mL油胺,混合至均匀,移至超临界反应釜中,150〜350℃晶化反应0.5〜48小时,反应后将粉体样品离心,洗涤,于40〜250℃真空干燥1〜12小时,即获得还原态铵钨青铜纳米粒子,铵基团在组成中摩尔分率在0.2〜0.3之间。此外,本发明所制备的样品具有较强的近红外线吸收能力,含有纳米粒子的薄膜可以有效的屏蔽掉780~2500nm的近红外线并且保持对可见光的较高透过率。

铵钨青铜结构
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