[發(fā)明專利]制備三斜相FeVO4微米粒子的水熱法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010241830.5
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN101913651A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴洪興;蔣海燕;張磊;鄧積光;劉雨溪;石鳳娟;王芳;何洪
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C01G31/00
• 分類號: C01G31/00
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種規(guī)整形貌的固體材料制備技術(shù)，具體地說涉及制備三斜相FeVO₄微米粒子的水熱法，屬于固體催化材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

釩酸鐵為一種n型半導(dǎo)體材料，具有獨(dú)特的電學(xué)、磁性和催化性能，在碳?xì)浠衔锏难趸弯囯姵仉姌O材料中具有廣泛的應(yīng)用前景。相比于非孔釩酸鐵而言，介孔釩酸鐵具有比表面積大、孔隙率高等優(yōu)點(diǎn)，因而性能更為優(yōu)越，用途更為廣泛。

釩酸鐵主要有四種晶型，即三斜相、正交相(I)、正交相(II)和單斜相。其中三斜相釩酸鐵以其高的熱穩(wěn)定性和催化活性而備受關(guān)注。采用高溫固相法、液相沉淀法和水熱法等均可合成出三斜相FeVO₄。例如，Masatoshi等(HMasatoshi，et?al.Solid?State?ionics，1997，98：119-125)采用高溫固相法，將Fe₂O₃與V₂O₅混合研磨，在200MPa下壓片，接著在650℃的空氣氛中灼燒6h，制得了三斜相FeVO₄。高溫固相法雖簡單，但所需反應(yīng)溫度較高，目標(biāo)產(chǎn)物粒徑大且純度較低。Klissurski等(D?Klissurs?ki，et?al.J.Mater.Sci.，2004，39：5375-5377)先將Fe₂O₃和V₂O₅機(jī)械球磨15h，再在500℃灼燒15h，制得了形貌不規(guī)整的三斜相FeVO₄粒子，平均粒徑為400nm。Deng等(J?H?Deng，et?al.Appl.Catal.A，2008，84：468-473)采用液相沉淀法將濃度為0.26mol/L的Fe(NO₃)₃溶液加入到濃度為0.0427mol/L的NH₄VO₃溶液中，在75℃攪拌1h，再在500℃灼燒2h，也制得了形貌不規(guī)則且結(jié)晶度較差的三斜相FeVO₄粒子。Ding等(N?Ding，et?al.Cryst.Growth?Des.，2009，9：1723-1728)以FeCl₂和NH₄VO₃為原料在140℃水熱處理24h獲得了形貌規(guī)則的FeVO₄·0.92H₂O針狀納米粒子。

迄今為止，尚無文獻(xiàn)和專利報道成功地合成出三斜相FeVO₄介孔微米棒或三斜相FeVO₄無孔微米塊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供三斜相FeVO₄微米粒子的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案都是將九水硝酸鐵、偏釩酸銨和硝酸按照摩爾比為1∶1∶10的計量比混合，然后加入14wt％氨水，調(diào)節(jié)溶液的pH值為4或7，然后轉(zhuǎn)移至內(nèi)襯為聚四氟乙烯的不銹鋼自壓釜中、于恒溫箱180℃處理，然后冷卻、過濾、洗滌和干燥，并在空氣氣氛中以1℃/min的速率升至600℃并恒溫6h后即可。

本發(fā)明的一種水熱法制備三斜相FeVO₄介孔微米棒，其特征在于：在攪拌條件下，按照九水硝酸鐵∶偏釩酸銨∶硝酸的摩爾比為1∶1∶10的計量比，將九水硝酸鐵和偏釩酸銨先后溶于濃度為2mol/L的硝酸溶液中，向上述混合液中滴加14

wt％氨水，調(diào)節(jié)溶液的pH值至4或7，得到棕黃色沉淀。將上述含有棕黃色沉淀的懸濁液轉(zhuǎn)移至內(nèi)襯為聚四氟乙烯的不銹鋼自壓釜中(體積填充度為80％)，并置于恒溫箱中于180℃處理6h，取出后自然冷卻至室溫，然后過濾、所得固體用去離子水和無水乙醇各洗滌3次，于100℃干燥12h，在空氣氣氛中以1℃/min的速率升至600℃并在600℃恒溫6h后，即得到三斜相FeVO₄介孔微米棒。