本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及氫鎢青銅納米片的制備方法。

背景技術(shù)：

WO₃以其特殊的性能在光催化、傳感器、光致變色等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，通過(guò)向其晶體結(jié)構(gòu)中所特有的隧道結(jié)構(gòu)中摻入堿金屬離子、銨離子和氫離子所制得的鎢青銅，是穩(wěn)定性較高的具有深藍(lán)色金屬光澤的陽(yáng)離子摻雜金屬氧化物，一般用M_xWO₃表示它的通式，呈現(xiàn)出金屬導(dǎo)體或者半導(dǎo)體的性質(zhì)，其顏色與性能隨著M與x的不同也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的差異。目前，鎢青銅納米鹽因其對(duì)紫外與近紅外具有較高的吸收率而在光催化以及節(jié)能紅外吸收透明隔熱涂層中有著廣泛的應(yīng)用。

目前制備納米鎢青銅的方法有一些，如專(zhuān)利CN103496744 A公開(kāi)了一種還原態(tài)銨鎢青銅的合成方法，使用WCl₆作為鎢源，加入油酸作為溶劑，W：NH₄⁺的摩爾比為1：（0.2～0.3），在150～350 ℃的高溫條件下晶化反應(yīng)0.5～48 h，最終獲得還原態(tài)銨鎢青銅納米粉體。這種方法合成時(shí)間很長(zhǎng)，產(chǎn)率很低，成本很高，紅外吸收性能較差。專(zhuān)利CN 104528829 A報(bào)道了使用鎢酸鹽溶液通過(guò)陽(yáng)離子交換得到鎢酸溶膠，再加入還原劑與銫源得到相應(yīng)的前驅(qū)體，將前驅(qū)體加入到反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)后可制得銫鎢青銅納米鹽。該方法在制備前軀體的過(guò)程中使用了陽(yáng)離子交換法，因此單次合成的量有限，且水熱合成法耗時(shí)較長(zhǎng)，反應(yīng)過(guò)程中需要高溫高壓條件，能耗較大，對(duì)設(shè)備的要求較高，因此納米鎢青銅特別是氫鎢青銅的有工業(yè)化應(yīng)用前景的合成方法成為制約其廣泛應(yīng)用的瓶頸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種穩(wěn)定氫鎢青銅納米片的制備方法，以還原態(tài)氧化鎢為原料，有機(jī)溶劑作為分散劑，并加入少量的表面活性劑，經(jīng)機(jī)械球磨超細(xì)化處理得到前驅(qū)體，然后將其分散在乙醇的水溶液中，在持續(xù)攪拌下用紫外光輻照便可以獲得大小均勻，分散性好的氫青銅納米粉體，該法原料易得、工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、綠色環(huán)保。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明所述的一種氫鎢青銅納米片的制備方法，包括以下步驟。

（1）根據(jù)氫鎢青銅化學(xué)組成式H_0.33WO₃的化學(xué)計(jì)量比及其制備量，稱(chēng)取適量的WO_3-x（0.05≤x≤1）粉體，制備WO_3-x與分散劑的質(zhì)量比為1/8~1/2的分散液，并加入分散液質(zhì)量0.01～1%的表面活性劑。

（2）將步驟（1）得到的分散液放入球磨機(jī)中，球磨0.5～12 小時(shí)。

（3）將步驟（2）得到的產(chǎn)物取出，洗滌和過(guò)濾。

（4）配制水和乙醇的體積比為20～70%的混合液，將步驟（3）中所得產(chǎn)物按照質(zhì)量比為1～15%加入混合液中，在持續(xù)攪拌下用波長(zhǎng)200～400 nm的紫外光線輻照1～12小時(shí)。

（5）將步驟（4）中樣品取出，經(jīng)洗滌、過(guò)濾和干燥后，即得氫鎢青銅納米片。

本發(fā)明步驟（1）中所述的分散劑為水、乙醇、乙二醇或丙酮中的一種或兩種以上；表面活性劑為月桂酸二乙醇酰胺、聚丙烯酰胺、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉或烷基苯磺酸鈉中的一種或兩種以上。

本發(fā)明步驟（2）中所述的球磨機(jī)為行星式球磨機(jī)、攪拌磨、砂磨或振動(dòng)磨。

本發(fā)明步驟（4）中所述的紫外光線為汞燈或氙燈所提供。

本發(fā)明的主要特點(diǎn)是：（1）產(chǎn)物氫鎢青銅為大小均勻的納米片，分散性好、性能穩(wěn)定；（2）原料易得、工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、綠色環(huán)保。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1所用原料還原氧化鎢的X射線衍射圖譜，該圖譜與JCPDS卡片號(hào)(84-1516) WO_2.72的圖譜吻合。

圖2為實(shí)例1產(chǎn)物的X射線衍射圖譜，該圖譜與JCPDS卡片號(hào)（06-0706）H_0.33WO₃的圖譜吻合。

圖3為實(shí)例1產(chǎn)物的透射電鏡照片，如圖所示，產(chǎn)物為納米片狀結(jié)構(gòu)，分散性好。

圖4為實(shí)例1產(chǎn)物的高倍透射電鏡照片以及局部的高分辨透射電鏡照片(HRTEM)，如圖所示，產(chǎn)物片徑大小約為20～40 nm，由HRTEM可以看清晰的晶格條紋，顯示其結(jié)晶性較好，分析表明該晶面間距為0.380 nm。

圖5為實(shí)例2產(chǎn)物的透射電鏡照片，如圖所示，產(chǎn)物為納米片狀結(jié)構(gòu)，徑大小約為20～40 nm，分散性好。

圖6為實(shí)例3產(chǎn)物的透射電鏡照片，如圖所示，產(chǎn)物為納米片狀結(jié)構(gòu)，徑大小約為20～40 nm，分散性好。

圖7為實(shí)例4產(chǎn)物的透射電鏡照片，如圖所示，產(chǎn)物為納米片狀結(jié)構(gòu)，徑大小約為20～40 nm，分散性好。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明將通過(guò)以下實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1。

稱(chēng)取5 g WO_2.72，分散在45 ml水中，再加入0.044 g烷基苯磺酸鈉，放入行星式球磨機(jī)中，球磨3小時(shí)，然后取出產(chǎn)物，洗滌和過(guò)濾，即得前驅(qū)體，將前驅(qū)體分散在150 ml乙醇與水的體積比為1:1的混合液中，在持續(xù)攪拌下用紫外燈輻照8小時(shí)，經(jīng)乙醇洗滌，過(guò)濾和干燥后，可得氫鎢青銅納米片。

實(shí)施例2。

稱(chēng)取5 g WO_2.72，分散在45 ml乙醇中，再加入0.044 g聚丙烯酰胺，放入行星式球磨機(jī)中，球磨5小時(shí)，然后取出產(chǎn)物，洗滌和過(guò)濾，即得前驅(qū)體，將前驅(qū)體分散在150 ml乙醇與水的體積比為1:1的混合液中，在持續(xù)攪拌下用紫外燈輻照8小時(shí)，經(jīng)乙醇洗滌，過(guò)濾和干燥后，可得氫鎢青銅納米片。

實(shí)施例3。

稱(chēng)取5 g WO_2.72，分散在45 ml乙醇中，再加入0.044 g辛基酚聚氧乙烯醚，放入行星式球磨機(jī)中，球磨6 小時(shí)，然后取出產(chǎn)物，洗滌和過(guò)濾，即得前驅(qū)體，將前驅(qū)體分散在150 ml乙醇與水的體積比為1:1的混合液中，在紫外燈下輻照12小時(shí)，經(jīng)乙醇洗滌，過(guò)濾和干燥后，可得氫鎢青銅納米片。

實(shí)施例4。

稱(chēng)取5 g WO_2.72，分散在45 ml乙醇中，再加入0.044 g月桂酸二乙醇酰胺，放入行星式球磨機(jī)中，球磨5小時(shí)，然后取出產(chǎn)物，洗滌和過(guò)濾，即得前驅(qū)體，將前驅(qū)體分散在150 ml乙醇與水的體積比為1:1的混合液中，在紫外燈下輻照6小時(shí)，經(jīng)乙醇洗滌，過(guò)濾和干燥后，可得氫鎢青銅納米片。