[發明專利]一種溝壑狀MoO3

有效

• 申請號: 201810972340.9
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN108950734B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 李繪;褚姝姝;馬謙;李行;方圓;王懿;林紫瓊;張琪;楊萍
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: D01F9/08
• 分類號: D01F9/08
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

本發明提供了一種溝壑狀MoO₃材料的合成方法：將鉬鹽、2?甲基咪唑、雙氰胺、PVP依次加入乙醇、DMF和三乙胺的混合溶劑中，攪拌得到紡絲液；采用靜電紡絲制備前驅體纖維；最后將所得前驅體纖維在空氣條件下進行高溫煅燒，得到產品。本發明設計了合理的前驅體紡絲液體系及靜電紡絲參數，所得產物微觀形貌特殊，重復性好，產物純度較高，并且制備工藝簡便，利于實際生產，產物在催化、吸附、氣敏等領域具有較好的應用前景。

技術領域

本發明屬于功能性新材料制備領域，涉及一種MoO₃材料的合成方法，具體涉及一種靜電紡絲法制備溝壑狀MoO₃的合成方法及其產品。本發明屬于功能性新材料制備領域，涉及一種MoO₃材料的合成方法，具體涉及一種靜電紡絲法制備溝壑狀MoO₃的合成方法及其產品。

背景技術

三氧化鉬(MoO₃)是一種寬帶隙(2.8-3.6 eV)半導體，具有三種不同的晶體結構即熱力學穩定正交相MoO₃(α-MoO₃)、亞穩態單斜相MoO₃(β-MoO₃)和六方晶系MoO₃(h-MoO₃)。由于具有特定的結構各向異性和可變氧化態，α-MoO₃在可充電鋰離子電池陰極、場效應晶體管、氣體傳感器、光致變色設備、催化劑等領域具有潛在應用。

由于能夠增強電荷傳輸及催化活性，一維納米結構（例如，納米管、納米線和納米纖維）可用作能量和電子器件中的優異構件。近來，研究者采用各種方法已經合成了不同形貌的MoO₃微納米結構，發現它們的物理性質與尺寸和結晶度密切相關。然而，常見的一維MoO₃微納米材料的表面結構難以調控，且高成本、復雜的制備方法也阻礙了一維MoO₃微納米材料的應用范圍。

靜電紡絲作為一種簡單通用的合成技術，已廣泛應用于生產由各種材料制成的超薄一維結構材料。該技術涉及使用電壓對聚合物溶液液滴的表面充電，從而引起液體射流通過噴絲頭噴射。由于彎曲不穩定性，前驅體纖維被拉伸多次以形成具有微納米尺寸的連續超長纖維。由于MoO₃本身特有的生長習性，利用靜電紡絲法制備MoO₃超長纖維的例子并不多見。目前，還未發現采用靜電紡絲法制備溝壑狀MoO₃材料的報道，技術路線難以把握。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種溝壑狀MoO₃材料的靜電紡絲合成方法，過程易于操作、成本便宜。

本發明的另一目的是提供一種上述合成方法獲得的溝壑狀MoO₃材料，重復性好、純度高、微觀結構尺寸可控。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案。

一種溝壑狀MoO₃材料的合成方法，包括以下步驟：

（1）配置乙醇、DMF（N,N-二甲基甲酰胺）和三乙胺的混合溶劑，將鉬鹽、2-甲基咪唑、雙氰胺、PVP（聚乙烯吡咯烷酮）依次加入到上述混合溶劑中，攪拌得到紡絲液；

（2）將步驟（1）的紡絲液采用靜電紡絲紡制成前驅體纖維，并將前驅體纖維煅燒，得到溝壑狀MoO₃材料。

步驟（1）中，鉬鹽、2-甲基咪唑、雙氰胺和PVP的摩爾比為1：0.1-0.3：0.02-0.04：4.0-6.0，其中PVP的摩爾量按其聚合單體的摩爾量計算。所述PVP的分子量大于100萬。

步驟（1）中，乙醇、三乙胺和DMF的體積比為1：0.5-1.0：3.0-5.0。