微波法制备钨酸镉纳米线

钨酸镉(CdWO4)单晶从属于黑钨矿结构(单斜晶系),其熔点为 1289℃。性能优异,具有较高的发光效率和能量分辨率,是一种非常重要的闪烁体材料。在紫外光作用下可发出浅蓝至黄色的光谱,已在发光二极管、超大屏幕显示器等方面得到广泛应用。

目前,钨酸镉纳米线现有的制备方法是采用水热法,通过加入有机表面活性剂,使钨酸镉晶体取向生长,从而得到钨酸镉纳米线,然而这种方法不仅工艺复杂,而且使用大量的有机表面活性剂,对环境造成大量污染,而且所得到的钨酸镉纳米线的长径比也较小,这样会使钨酸镉纳米线的发光性能和抗损伤性能降低,从而达不到用户的使用要求。

微波法制备钨酸镉纳米线图片

为了解决上述技术问题存在的不足,有学者采用微波法制备钨酸镉纳米线,其大致内容包括:

步骤一、将钨酸钠配成溶液,溶液中的WO42-离子的浓度为0.05~2mol/L;

步骤二、将氯化镉配成溶液,溶液中的Cd2+离子的浓度为0.05~2mol/L;

步骤三、将步骤一制得的钨酸钠水溶液和步骤二制得的氯化镉水溶液相混合,其中钨酸钠与氯化镉的摩尔比为1:1,将得到的溶液搅拌10-30分钟后,进行抽滤;

步骤四、将步骤三制得的沉淀置于刚玉坩埚中,再将刚玉坩埚置于装有碳粉的容器内,使碳粉包围在刚玉坩埚周围,盖上盖子,将容器移至微波炉内;

步骤五、在微波的作用下反应10~90分钟,微波炉的功率为160W~1000W;

步骤六、反应结束后,取出容器,静置冷却至室温,即得到结晶良好的钨酸镉纳米线。

微波制备工艺除了具有加热的作用之外,还因为钨酸镉本身具有弱的极性,同时也能够吸收微波,在微波的作用下,钨酸镉先驱体会在极短的时间内快速升温,得到结晶性更好的钨酸镉纳米晶体;另外,微波对钨酸镉晶体的生长具有导向的作用,从而使钨酸镉晶体发生取向生长,最终可以得到具有一维结构的钨酸镉纳米线,钨酸镉纳米线的长径比超过50,而一维结构因具有非常大的比表面积和长径比,使其发光性能、抗损伤性能等性能会显著提高,综上所述,用微波法所制备的钨酸镉纳米线在荧光、发光二极管、超大屏幕显示器、器敏元器件、显色材料及变色材料等方面有着广泛的应用前景。

 

 

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