[發(fā)明專利]一種變價(jià)金屬催化及摻雜的鎢青銅納米短棒粒子及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610014726.X
• 申請(qǐng)日: 2016-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN105668632B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉敬肖;史非;范傳彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C01G41/00
• 分類號(hào): C01G41/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司21212
• 代理人: 劉慧娟,李馨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米粒子合成技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種變價(jià)金屬催化及摻雜鎢青銅納米短棒粒子及其制備方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，節(jié)能降耗是各國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展必須考慮的問題。在許多國家的能源消耗中，建筑能耗大約占全國能源消耗的30～40％，而通過玻璃門窗消耗的能源則占了建筑能耗的50％以上。太陽光譜中近紅外光約占46％，如果減小近紅外光的透射量，就能大幅提高其遮熱效果。因此，研究開發(fā)玻璃透明隔熱涂料具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)意義。可以預(yù)知，透明隔熱涂料、透明隔熱薄膜因經(jīng)濟(jì)、使用方便和隔熱效果好等優(yōu)點(diǎn)而發(fā)展前景光明。

目前，用于制備透明隔熱涂料的隔熱粒子及其薄膜主要有：銻錫氧化物(ATO)、銦錫氧化物(ITO)、LaB₆、VO₂和堿金屬鎢青銅(M_xWO₃)等。專利CN 102320662A和專利CN102277023A分別公開了一種銫鎢青銅粉體(Cs_xWO₃)和玻璃透明隔熱涂料的制備方法。專利CN 102145980A報(bào)道了一種透明隔熱材料，為具有堿金屬與鹵素共摻雜的氧化鎢，通式為M_xWO_3-yA_y，其中M為至少一種堿金屬族金屬元素，W為鎢，O為氧，A為鹵素元素，且0＜x≤1，0＜y≤0.5；該專利還公開了其制備方法：采用高溫氫氣還原法獲得M_xWO_3-yA_y。專利CN 103708558A提供了一種Cs_xWO_yF_z粉體及其制備方法，研究表明，將F摻入Cs_xWO₃中能夠進(jìn)一步提高粒子的近紅外遮蔽性能。

然而，上述隔熱粒子還存在著各種各樣的問題，如制備過程中需要?dú)錃膺€原和仍有較多的短波近紅外光透過導(dǎo)致遮熱效果還不是最佳等等。

另外，M_xWO₃系隔熱粒子的近紅外遮蔽機(jī)理主要源于M_xWO₃對(duì)近紅外線的強(qiáng)吸收作用。專利CN 10292100613 B提及鎢氧化物基納米材料(WO_3-x或M_xWO₃)在制備近紅外光熱診療藥物中的應(yīng)用，提到WO_3-x和M_xWO₃納米材料具有很強(qiáng)的近紅外光吸收能力，并能有效地將其轉(zhuǎn)換成熱能，在癌癥治療方面展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價(jià)值。光熱治療是一種治療腫瘤的新方法，具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ⒊蔀橐环N治療腫瘤的重要方法，其中，光熱治療納米粒子的研究尤其具有重要意義。

目前，研究報(bào)道較多的近紅外光熱轉(zhuǎn)換材料主要是活性炭及碳納米管等碳材料以及金納米粒。近幾年，CuS納米粒子、鎢氧化物WO_3-x、LaB₆和堿金屬鎢青銅M_xWO₃等納米材料在光熱治療領(lǐng)域中的潛在應(yīng)用也相繼有所報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種具有優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)化性能和可見光透過/近紅外遮蔽性能以及光催化特性的變價(jià)金屬摻雜鎢青銅A_x-M_yWO₃多功能納米短棒粒子及其制備方法，該粒子通過151～400℃水熱或溶劑熱合成，所合成粒子尺寸小，粒徑均勻度高。所得A_x-M_yWO₃粉體在未經(jīng)過氫氣熱處理前其近紅外遮蔽性能已明顯好于現(xiàn)有技術(shù)，達(dá)到近90％；而經(jīng)過氫氣熱處理后還會(huì)達(dá)到更高的近紅外遮蔽性能(≥95％)和光熱轉(zhuǎn)化效率；該粉體還具有極佳的光催化降解能力，可廣泛應(yīng)用于污染物的光催化降解方面。且該制備方法具有反應(yīng)條件溫和、便于工業(yè)化實(shí)施和廣泛推廣的優(yōu)點(diǎn)。

因此，本發(fā)明所合成的粒子，既是一種理想的透明隔熱材料，同時(shí)又因其優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)化性能而可作為一種優(yōu)異的光熱吸收粒子和治療癌癥、腫瘤用的光熱治療粒子；此外還具有極佳的光催化降解有機(jī)物的能力。其在透明隔熱和光熱吸收、光熱轉(zhuǎn)換和光熱治療以及光催化降解環(huán)境污染物方面具有廣泛的應(yīng)用前景。