專利名稱：一種白鎢礦結(jié)構(gòu)納米鉬酸鹽的溶劑熱誘導(dǎo)控制合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種白鎢礦鉬酸鹽納米材料的制備方法，更具體地說是一種納米鉬酸
鹽閃爍發(fā)光材料的溶劑熱誘導(dǎo)控制合成方法。
背景技術(shù)：
由于白鎢礦結(jié)構(gòu)的鉬酸鹽具有獨(dú)特的閃爍發(fā)光特性，因而被廣泛用作高能物理探測器、固態(tài)激光、光電裝置等領(lǐng)域的首選材料。相應(yīng)的納米級材料更由于納米效應(yīng)的存在而具有更加豐富的理化和閃爍性能。到目前為止，現(xiàn)有報道主要集中于鉬酸鹽粉體或晶體材料的制備及性能研究，有關(guān)其納米材料的研究報道較少。所采用的方法主要為微乳法和沉淀法。微乳法雖能獲得納米級的尺度和良好的形貌，但因其產(chǎn)率極低而難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。沉淀法的產(chǎn)率高，易于規(guī)?；a(chǎn)，但通常難以獲得納米級的材料，且產(chǎn)物的形貌難以控制，還存在均一性差的問題。基于此，專利200810204702. 6發(fā)展了鉬酸鋅納米材料的誘導(dǎo)控制合成方法。在該專利中，納米粒子的合成采用水熱體系，通過引入多種結(jié)構(gòu)的高分子添加劑實(shí)現(xiàn)納米粒子的形貌誘導(dǎo)及控制生長。由于所合成的納米粒子呈無機(jī)相，而用于誘導(dǎo)控制合成的高分子添加劑為有機(jī)相。為了保證產(chǎn)物純度，應(yīng)采用丙酮等有機(jī)溶劑反復(fù)多次洗滌，這給產(chǎn)品的后處理帶來了極大不便。若產(chǎn)品洗滌不充分，還將導(dǎo)致產(chǎn)品純度的降低。因此開發(fā)一種設(shè)計新穎、簡單易行、后處理方便、成本低廉、反應(yīng)條件溫和、能規(guī)?；a(chǎn)白鎢礦結(jié)構(gòu)鉬酸鹽納米材料的方法具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低廉、后處理方便、反應(yīng)條件溫和、可規(guī)模化生產(chǎn)白鎢礦結(jié)構(gòu)鉬酸鹽納米材料的溶劑熱誘導(dǎo)控制合成方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案 —種白鎢礦結(jié)構(gòu)納米鉬酸鹽的溶劑熱誘導(dǎo)控制合成方法，包括如下步驟
(1)、在容器中，將油性溶劑與鉬源溶液按照體積比0 3 : 1的比例依次加入，超聲處理，控制超聲處理的參數(shù)為功率300W，同時緩慢加入二價金屬離子鹽溶液，超聲30min后，將其轉(zhuǎn)移至不銹鋼高壓釜中，并確保反應(yīng)液的體積為高壓釜容積的三分之二，高壓釜密封后放入120 20(TC的電熱恒溫烘箱中，加熱0. 5 10h后關(guān)閉烘箱，待其冷至室溫后取出； 其中所述的二價金屬離子鹽溶液中的金屬離子與鉬源溶液中的鉬摩爾比為
i : i; 其中所述的鉬源選自Na2Mo04、 K2Mo04或H2Mo04 ; 鉬源溶液分別為濃度為0. 1 0. 5mol/L的Na2Mo04、 K2Mo04或H2Mo04的水溶液；
其中二價金屬離子為鉛、鈣、鍶或鋇，二價金屬離子鹽溶液即為二價金屬離子鉛、牽丐、鍶或鋇的硝酸鹽或醋酸鹽或氯化物其中的一種；
油性溶劑為無水乙醇或油酸或其與水混合液其中的一種；
(2)、將高壓釜中的上層清液吸出，收集的下層白色沉淀物依次用丙酮、蒸餾水和
無水乙醇分別洗滌三次，即可獲得本發(fā)明的白鎢礦結(jié)構(gòu)納米鉬酸鹽產(chǎn)品。 本發(fā)明的白鎢礦結(jié)構(gòu)納米鉬酸鹽產(chǎn)品保存于無水乙醇中。 在白鎢礦結(jié)構(gòu)納米鉬酸鹽的溫度誘導(dǎo)控制合成方法中，由于在二價金屬離子鹽和 鉬源中引入無水乙醇、油酸等油性溶劑或其與水的混合液，均可誘導(dǎo)合成不同形貌的終產(chǎn) 物鉬酸鹽納米材料，且產(chǎn)物的熒光峰藍(lán)移程度增大。
發(fā)明的有益效果 由于本發(fā)明系水熱-溶劑熱誘導(dǎo)合成體系，利用溶劑間的極性差異實(shí)現(xiàn)納米材料 形貌和尺寸的控制生長，合成出多種具有良好形貌的鉬酸鹽納米材料，為納米材料的制備 技術(shù)奠定了良好的基礎(chǔ)。
由于本發(fā)明只需調(diào)整反應(yīng)物的種類和濃度、反應(yīng)溫度和時間、溶劑的種類和比例
等，即可合成產(chǎn)率高達(dá)90%的、不同形貌的鉬酸鹽納米材料。 本發(fā)明制備的產(chǎn)物具有良好的光、電等性能吸收峰藍(lán)移、熒光增強(qiáng)。 本發(fā)明的溶劑熱誘導(dǎo)控制合成方法簡單，原料來源廣泛，成本低廉，產(chǎn)物的形貌、
尺寸和結(jié)構(gòu)易控，產(chǎn)品純度高，后處理方便，適合工業(yè)化操作，為納米材料的控制合成提供
了新的途徑。


圖1、實(shí)施例1產(chǎn)物的X射線粉末衍射(XRD)圖；
圖2、實(shí)施例1產(chǎn)物的掃描電子顯微鏡(SEM)照片；
圖3、實(shí)施例1產(chǎn)物的熒光發(fā)射光譜圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述，但并不限制本發(fā)明。
實(shí)施例1 (1)在容器中，將油性溶劑無水乙醇與濃度為0. 2mol/L的鉬酸鈉溶液按照體積比 0 3 : 1依次加入，超聲處理，控制超聲處理的參數(shù)為功率300W，同時緩慢加入氯化鉛溶 液，其中鉛的摩爾量與鉬酸鈉中的鉬摩爾量相等，超聲30min后，將其轉(zhuǎn)移至不銹鋼高壓釜 中，并確保反應(yīng)液的體積為高壓釜容積的三分之二，高壓釜密封后放入160°C的電熱恒溫烘 箱中，加熱4h后關(guān)閉烘箱，待其冷至室溫后取出； (2)將高壓釜中的上層清液吸出，收集的下層白色沉淀物依次用丙酮、蒸餾水和無 水乙醇分別洗滌三次，即可獲得本發(fā)明的產(chǎn)品。 分別用掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線粉末衍射(XRD)對產(chǎn)物的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行 了表征。 從圖1中可見，SEM表明產(chǎn)物為由許多尺寸均一的納米棒(長300nm、寬8nm)組裝 而成的魚剌狀結(jié)構(gòu)。 從圖2中可見，與標(biāo)準(zhǔn)的JCPDS卡片相對照，XRD結(jié)果確認(rèn)產(chǎn)物純凈，為白鴇礦結(jié) 構(gòu)的鉬酸鋅。 從圖3中可見，熒光光譜分析結(jié)果表明，產(chǎn)物具有良好的光致發(fā)光性能。
實(shí)施例2 選取0 : 1的油水比，將濃度為0. 2mol/L的鉬酸鈉改為濃度為0. 4mol/L的鉬酸 鉀，其他條件和步驟與實(shí)施例1完全相同，得到的產(chǎn)物為由長3 ii m、寬220nm、厚110nm的納 米板條。產(chǎn)物的晶系與實(shí)施例l相同。產(chǎn)物純度高，結(jié)晶度及光學(xué)性能良好。
實(shí)施例3 選取3 : 1的油水比，將無水乙醇改為油酸，其他條件和步驟與實(shí)施例1完全相 同，得到的產(chǎn)物為由80nm的納米板形成的花簇狀結(jié)構(gòu)，產(chǎn)物的晶系與實(shí)施例l相同，且具有
良好的發(fā)光性能。
實(shí)施例4 選取1 : 1的油水比，將濃度為0. 2mol/L的氯化鉛改為濃度為0. 2mol/L的醋酸 鈣，反應(yīng)條件改為12(TC加熱10h，其他條件和步驟與實(shí)施例1完全相同，得到的產(chǎn)物為大小 約50nm的納米粒子，產(chǎn)物的晶系與實(shí)施例l相同。產(chǎn)物純度高，結(jié)晶度及光學(xué)性能良好。與 實(shí)施例1相比，熒光峰的藍(lán)移程度增大。
實(shí)施例5 選取1 : 1的油水比，將濃度為0. 2mol/L的氯化鉛改為濃度為0. 3mol/L的醋酸 牽丐，反應(yīng)條件改為20(TC加熱3h，其他條件和步驟與實(shí)施例1完全相同，其中f丐的摩爾量與 鉬酸鈉中的鉬摩爾量相等，得到的產(chǎn)物為大小約50nm的納米粒子，產(chǎn)物的晶系與實(shí)施例1 相同。產(chǎn)物純度高，結(jié)晶度及光學(xué)性能良好。與實(shí)施例l相比，熒光峰的藍(lán)移程度增大。
實(shí)施例6 選取2 : 1的油水比，將濃度為0. 2mol/L的氯化鉛改為濃度為0. lmol/L的氯化 鍶，濃度為0. 2mol/L的鉬酸鈉改為濃度為0. lmol/L的鉬酸，其中鍶的摩爾量與鉬酸鈉中的 鉬摩爾量相等，其他條件和步驟與實(shí)施例l完全相同，得到的產(chǎn)物為尺寸約100nm的納米粒
子，產(chǎn)物的晶系與實(shí)施例1相同，且具有良好的發(fā)光性能。
實(shí)施例7 選取2 : 1的油水比，將濃度為0. 2mol/L的氯化鉛濃度為0. 4mol/L的硝酸鋇，反 應(yīng)條件改為12(TC加熱0. 5h，其他條件和步驟與實(shí)施例1完全相同，其中鋇的摩爾量與鉬酸 鈉中的鉬摩爾量相等，得到的產(chǎn)物為尺寸約40nm的納米粒子，產(chǎn)物的晶系與實(shí)施例l相同， 且具有良好的發(fā)光性能。 以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任 何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種白鎢礦結(jié)構(gòu)納米鉬酸鹽的溶劑熱誘導(dǎo)控制合成方法，其特征在于包括下列步驟(1)、在容器中，將油性溶劑與鉬源溶液按照體積比0～3∶1的比例依次加入，超聲處理，控制超聲處理的參數(shù)為功率300W，同時緩慢加入二價金屬離子鹽溶液，超聲30min后，將其轉(zhuǎn)移至不銹鋼高壓釜中，并確保反應(yīng)液的體積為高壓釜容積的三分之二，高壓釜密封后放入120～200℃的電熱恒溫烘箱中，加熱0.5～10h后關(guān)閉烘箱，待其冷至室溫后取出；其中所述的二價金屬離子鹽溶液中的金屬離子與鉬源溶液中的鉬摩爾比為1∶1；其中所述的鉬源選自Na2MoO4、K2MoO4或H2MoO4；鉬源溶液分別為濃度為0.1～0.5mol/L的Na2MoO4、K2MoO4或H2MoO4的水溶液；其中二價金屬離子為鉛、鈣、鍶或鋇，二價金屬離子鹽溶液即為二價金屬離子鉛、鈣、鍶或鋇的硝酸鹽或醋酸鹽或氯化物其中的一種；油性溶劑為無水乙醇或油酸或其與水混合液其中的一種；(2)、將高壓釜中的上層清液吸出，收集的下層白色沉淀物依次用丙酮、蒸餾水和無水乙醇分別洗滌三次，即可獲得本發(fā)明的白鎢礦結(jié)構(gòu)納米鉬酸鹽產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述白鎢礦結(jié)構(gòu)納米鉬酸鹽的溶劑熱誘導(dǎo)控制合成方法，其特征在于步驟(1)中的高壓釜溶劑體系引入了有機(jī)溶劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述白鎢礦結(jié)構(gòu)納米鉬酸鹽的溶劑熱誘導(dǎo)控制合成方法，其特征在于步驟(1)中的高壓釜密封后放入12(TC的電熱恒溫烘箱中，加熱0. 5 10h。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述白鎢礦結(jié)構(gòu)納米鉬酸鹽的溶劑熱誘導(dǎo)控制合成方法，其特征在于步驟(2)所得終產(chǎn)物納米鉬酸鹽為魚剌狀。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述白鎢礦結(jié)構(gòu)納米鉬酸鹽的溶劑熱誘導(dǎo)控制合成方法，其特征在于步驟(2)所得終產(chǎn)物納米鉬酸鹽為花簇狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述白鎢礦結(jié)構(gòu)納米鉬酸鹽的溶劑熱誘導(dǎo)控制合成方法，其特征在于步驟(2)所得終產(chǎn)物納米鉬酸鹽為板條狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種白鎢礦結(jié)構(gòu)的納米鉬酸鹽的溶劑熱誘導(dǎo)控制合成方法，包括按照0～3∶1的油水比分別移取鉬源溶液和油性溶劑，超聲處理的同時，緩慢加入二價金屬離子鹽溶液，將其轉(zhuǎn)移至不銹鋼高壓釜中，并確保反應(yīng)液的體積為高壓釜容積的2/3，密封后放入120～200℃的烘箱中，加熱0.5～10h后關(guān)閉烘箱。冷至室溫后取出，吸去上層清液后的沉淀產(chǎn)物依次用蒸餾水、丙酮、無水乙醇洗滌，所得產(chǎn)物為魚刺、花簇、板條或顆粒狀的光、電性能優(yōu)越的鉬酸鹽納米材料。本發(fā)明原料易得、方法簡單易行、所用儀器設(shè)備簡單，產(chǎn)物純度高，且形貌和結(jié)構(gòu)易控，其后處理方便，易于工業(yè)化操作。
文檔編號C01G39/00GK101717120SQ20091020102
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者廖圣云, 張英強(qiáng), 李麗華, 竇仁美, 賈潤萍 申請人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院