[發(fā)明專利]一種鎢基復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011383255.2
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112778996B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉宗;魯逸人;孟繼本;董旭;崔河川;吳偉明;席志強;張麗鑫;包永安
• 申請（專利權(quán)）人: 天津孚信陽光科技有限公司
• 主分類號: C09K9/00
• 分類號: C09K9/00;B01J31/06
• 代理公司: 北京專贏專利代理有限公司 11797
• 代理人: 劉梅

本發(fā)明適用于納米功能材料技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種鎢基復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用，所述制備方法包括：向銅鹽與釹鹽溶液的混合溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮，溶解完全后得到第一混合溶液；向第一混合溶液中加入鎢酸鹽溶液，均勻混合后加入酸溶液，攪拌后得到第二混合溶液；將第二混合溶液轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)洗滌、干燥后即得鎢基復(fù)合材料。本發(fā)明提供的制備方法，采用有機長鏈分子聚乙烯吡咯烷酮作為誘導(dǎo)劑，通過與鎢源一步水熱法制備出氧化鎢基復(fù)合粉體材料，所制備的氧化鎢基復(fù)合粉體材料具有較優(yōu)的光致變色性能，同時還具有光催化性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米功能材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鎢基復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

當(dāng)材料被不同波長的電磁輻射激發(fā)而在兩種化學(xué)價態(tài)上引起可逆轉(zhuǎn)換時，該現(xiàn)象稱為光致變色，這種變化通常在紫外線的照射后發(fā)生。光致變色材料由于其在諸如3D信息存儲，光學(xué)開關(guān)，光學(xué)防偽標(biāo)簽，智能窗戶等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用而引起人們的極大興趣。它們可以分為有機、無機和有機-無機雜化三類。多年來已經(jīng)有學(xué)者成功合成了多種有機光致變色化合物，如螺吡喃，二芳基吡喃，二芳烴和偶氮苯，它們通過質(zhì)子轉(zhuǎn)移或手性變化發(fā)生光致變色效應(yīng)，但是其采用的較低的熱或化學(xué)穩(wěn)定性和對環(huán)境有害的合成方法，限制了其廣泛使用。

無機化合物可以和有機光致變色材料很好的輔助結(jié)合，但是無機光致變色材料種類數(shù)量有限。實際上，鹵化銀，WO₃，MoO₃，第四族的氧化物以及第五族金屬(TiO₂，V₂O₅，Nb₂O₅)已顯示出可逆的光致變色，但缺點是所需時間很長，其褪色過程往往需要其他輔助條件處理而加速。

可見，現(xiàn)有的無機類光致變色材料的光致變色性能不佳，影響了光致變色材料的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種鎢基復(fù)合材料的制備方法，旨在解決現(xiàn)有的無機類光致變色材料還存在的光致變色性能不佳的技術(shù)問題。

本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種鎢基復(fù)合材料的制備方法，包括：

向配置好的金屬鹽溶液中加入結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑，溶解完全后得到第一混合溶液；所述金屬鹽溶液是銅鹽與釹鹽溶液的混合溶液；所述結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑是聚乙烯吡咯烷酮；

向所述第一混合溶液中加入鎢酸鹽溶液，均勻混合后加入酸溶液，攪拌后得到第二混合溶液；

將所述第二混合溶液轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)洗滌、干燥后即得鎢基復(fù)合材料。

本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種鎢基復(fù)合材料，所述鎢基復(fù)合材料是通過如上述所述的鎢基復(fù)合材料的制備方法制備得到，所述鎢基復(fù)合材料為氧化鎢基復(fù)合粉體，所述氧化鎢基復(fù)合粉體中氧化鎢晶格內(nèi)嵌入有二價銅離子，其表面修飾有三價釹離子。

本發(fā)明實施例的另一目的在于請求保護(hù)如前述所述的鎢基復(fù)合材料在制備智能窗戶薄膜、裝飾防護(hù)材料、探測紫外線器件領(lǐng)域中的應(yīng)用。

本發(fā)明實施例提供的一種鎢基復(fù)合材料的制備方法，采用有機長鏈分子聚乙烯吡咯烷酮作為誘導(dǎo)劑，通過與鎢源一步水熱法制備出氧化鎢基復(fù)合粉體材料。本發(fā)明中，聚乙烯吡咯烷酮分子中的氨基在強酸氛圍下質(zhì)子化帶上正電，很容易與鎢酸根離子結(jié)合誘導(dǎo)形成晶核，在水熱過程中由于動力學(xué)因素形成亞穩(wěn)相細(xì)小的納米棒，最終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)在奧斯瓦爾德熟化作用下變得均一，由于晶體的生長導(dǎo)致分子鏈發(fā)生扭曲變形而組裝為類球結(jié)構(gòu)，從而制備出了在氧化鎢晶格內(nèi)嵌入有二價銅離子，其表面修飾有三價釹離子的氧化鎢基復(fù)合粉體材料。本發(fā)明所制備出鎢基復(fù)合材料除了具有較強的光敏感度，能夠?qū)膺M(jìn)行快速的響應(yīng)，在紫外光下照射0.15min可以發(fā)生肉眼可見的顏色變化，照射2min可以發(fā)生肉眼可見的明顯的顏色變化，此外，在基于能量大于半導(dǎo)體帶隙的輻射與材料相互作用時，電子可從價帶遷移至導(dǎo)帶，從而在價帶中產(chǎn)生正空穴的原理，本發(fā)明制備出的鎢基復(fù)合材料還具備一定的光催化性能。