[發明專利]一種粒狀鎢酸錳納米晶的制備方法

無效

• 申請號: 201210458174.3
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN102951686A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 曹麗云;周森;黃劍鋒;張婷;張振偉;盧靖;李翠艷;吳建鵬
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C01G45/00
• 分類號: C01G45/00;B82Y30/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明涉及一種鎢酸錳的制備方法，特別涉及一種粒狀鎢酸錳納米晶的制備方法。

背景技術

鎢酸錳（MnWO₄）晶體是一種直接帶隙半導體材料，具有較大的帶隙寬度（約2.8eV）。因其具有特殊的光學、電學和磁學性質，已被廣泛應用于光致發光、光纖、閃爍體、濕度傳感器、磁性材料和光催化劑等領域。近年來納米材料的合成已引起科研工作者的廣泛關注，是由于納米材料在尺寸上的獨特性，導致其性能遠遠高于普通尺寸材料，所以納米材料的研究已成為提高材料性能的一個很好的方向。因此作為一種非常有前景的半導體材料-納米鎢酸錳的合成已經引起了科研工作者極大的興趣。

目前制備MnWO₄晶體的方法主要有：水熱法[ZHANG?Lei，LU?Canzhong，WANGYuansheng，et?al.Hydrothermal?synthesis?and?characterization?of?MnWO₄nanoplates?and?their?ionic?conductivity[J].Mater?Chem?Phys，2007，103(2-3)：433-436.]、溶劑熱法[CHEN?Shujian，CHEN?Xuetai，XUE?Ziling，et?al.Morphologycontrol?of?MnWO₄?nanocrystals?by?a?solvothermal?route[J].J?Mater?Chem，2003，13：1132-1135.]、沉淀法[HE?H?Y，HUANG?J?F，CAO?L?Y，et?al.Photodegradation?of?methylorange?aqueous?on?MnWO₄?powder?under?different?light?resources?and?initial?pH[J].Desalination，2010，252：66-70.]以及循環微波輔助噴霧合成法[THONGTEMSomchai，WANNAPOP?Surangkana，PHURUANGRAT?Anukorn，et?al.Cyclicmicrowave-assisted?spray?synthesis?of?nanostructured?MnWO₄[J].Mater?Lett，2009，63：833-836.]等。然而，上述幾種方法具有一定的局限性，如：水熱/溶劑熱法通常反應時間長、反應效率低以及需要加入有機溶劑等，沉淀法通常不僅需要較高的熱處理溫度，而且煅燒后的晶粒尺寸難以控制等，循環微波輔助噴霧合成法通常需要對基片進行預處理和嚴格的控制工藝條件等，因此，在較低的溫度和較短的時間內高效地制備出粒徑可控的MnWO₄納米晶的合成工藝顯得尤其重要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種反應溫度低、周期短，能耗低，成本低，并且操作簡單，重復性好，適合大規模生產的粒狀鎢酸錳納米晶的制備方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

1）將分析純的四水氯化錳（MnCl₂·4H₂O）加入到去離子水中，并不斷攪拌，配制成Mn²⁺濃度為0.04～0.4mol/L的透明溶液A；

2）將分析純的二水鎢酸鈉（Na₂WO₄·2H₂O）加入到去離子水中，并不斷攪拌，配制成WO₄^2-濃度為0.04～0.4mol/L的透明溶液B；

3）以溶液A與溶液B按1∶2～2∶1的體積比將溶液A緩地慢加入到溶液B中，并不斷攪拌，形成前驅物沉淀溶液C；

4）用鹽酸溶液調節前驅物沉淀溶液C的pH為4.0～6.0得到溶液D；

5）將溶液D倒入微波水熱反應釜中，填充度控制在50～60％；然后密封微波水熱反應釜，將其放入溫壓雙控微波水熱反應儀中；選擇壓控模式進行反應，水熱壓力控制在0.6MPa～3.5MPa，反應時間60～100min，反應結束后自然冷卻到室溫；

6）打開微波水熱反應釜，產物通過離心收集，然后分別采用去離子水、無水乙醇洗滌3～5次，在80～100℃干燥得最終產物粒狀鎢酸錳納米晶。

所述的鹽酸溶液的濃度為0.5～0.8mol/L。

所述的溫壓雙控微波水熱反應儀采用M?DS-8型溫壓雙控微波水熱反應儀。