專利名稱：多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鉬的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二氧化鑰的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，由于氧化鑰良好的性能和在催化、傳感器、電池材料、磁記錄材料等方面的用途，人們利用各種方法制備了不同粒徑的氧化鑰粉體，并制備了氧化鑰納米線，納米帶，中空纖維，介孔的混合價(jià)態(tài)的氧化鑰?；疃嗉壗Y(jié)構(gòu)氧化物材料的制備主要集中在氧化鋅、二氧化鈦、氧化鎢、氧化鐵等，而鑰氧化物花的制備相對較少且都是三氧化鑰花形形貌，并且花形形貌三氧化鑰靈敏度差，對三乙胺氣體氣敏性差，具有多級結(jié)構(gòu)的花狀二氧化鑰的制備尚未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有方法制備的花形形貌的三氧化鑰靈敏度差，對三乙胺氣體氣敏性差的技術(shù)問題，提供了一種多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法。多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法按以下步驟進(jìn)行一、按照體積比I : O. 59 2. 5將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中，攪拌30min，得到淺黃色透明溶液，并轉(zhuǎn)移到50mL反應(yīng)釜中，在140 200°C下溶劑熱反應(yīng)24h，得到黑色的前驅(qū)體；二、步驟一中得到的前驅(qū)體經(jīng)無水乙醇洗滌后于60 70°C下真空干燥8 15h，得到多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰，真空度為O. 05MPa O. 07MPa。其中步驟一中過氧化氫的質(zhì)量濃度為30% ;乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液的濃度為O. 016mol/L O. 035mol/L。本發(fā)明方法采用簡單的水熱方法、無需后續(xù)熱處理，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)物的比例即可得到不同尺寸的多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰，該多級結(jié)構(gòu)花的單分散性較好，且所獲得的多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰材料對三乙胺具有很好的氣體敏感特性。


圖I是實(shí)驗(yàn)一制備的多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的掃描電鏡照片；圖2是實(shí)驗(yàn)一制備的多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的XRD圖；圖3是采用實(shí)驗(yàn)一制備的多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰所做的傳感器對三乙胺氣體的選擇性示意圖；圖4是采用實(shí)驗(yàn)一制備的多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰所做的傳感器在不同加熱電壓下對IOOppm三乙胺氣體的靈敏度曲線；圖5是采用實(shí)驗(yàn)一制備的多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰所做的傳感器對不同濃度三乙胺氣體的靈敏度曲線；圖6是采用實(shí)驗(yàn)一制備的多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰所做的傳感器對不同濃度三乙胺氣體的響應(yīng)和恢復(fù)特性曲線。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法按以下步驟進(jìn)行一、按照體積比I : O. 59 2. 5將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中，攪拌30min，得到淺黃色透明溶液，并轉(zhuǎn)移到50mL反應(yīng)釜中，在140 200°C下溶劑熱反應(yīng)24h，得到黑色的前驅(qū)體；二、步驟一中得到的前驅(qū)體經(jīng)無水乙醇洗滌后于60 70°C下真空干燥8 15h，得到多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰，真空度為O. 05MPa O. 07MPa。 其中步驟一中過氧化氫的質(zhì)量濃度為30% ;乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液的濃度為O. 016mol/L O. 035mol/L。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中按照體積比I O. 59將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中按照體積比I O. 6將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中按照體積比I I將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中按照體積比I I. 5將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中按照體積比I 2將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中在190°C下溶劑熱反應(yīng)24h。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中所述的乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液的濃度為O. 02mol/L。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中所述的乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液的濃度為O. 03mol/L。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟二中前驅(qū)體經(jīng)無水乙醇洗滌后于65°C下真空干燥9h。其它與具體實(shí)施方式
一相同。采用下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明效果實(shí)驗(yàn)一多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法按以下步驟進(jìn)行一、按照體積比I : O. 59將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中，攪拌30min，得到淺黃色透明溶液，并轉(zhuǎn)移到50mL反應(yīng)釜中，在180°C下溶劑熱反應(yīng)24h，得到黑色的前驅(qū)體；
二、步驟一中得到的前驅(qū)體經(jīng)無水乙醇洗滌后于60°C下真空干燥8h，得到多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰；其中真空度為O. 05MPa O. 07MPa。其中步驟一中過氧化氫的質(zhì)量濃度為30% ;乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液的濃度為O.16mol/L。由圖I可以看出所制備的粉體是直徑約為IOOOnm的多級結(jié)構(gòu)花，粉體的XRD圖(見圖2)可以看出，粉體熱處理后結(jié)晶完全，XRD的衍射峰與二氧化鑰的標(biāo)準(zhǔn)譜圖結(jié)構(gòu)有很好的對應(yīng)。將本實(shí)驗(yàn)制備的多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰制成傳感器，傳感器的制備方法如下將所制備的多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰粉體與玻璃粉按質(zhì)量比為20 I混合均勻，然后用松油醇將粉體調(diào)至糊狀，然后涂覆(反復(fù)涂覆2 3遍)到具有兩個(gè)金屬電極的陶瓷管上，在80°C下烘干，隨后在300°C下熱處理Ih.在焙燒后的陶瓷管中植入一根加熱絲，并將其焊接在氣敏元件底座上，制備成厚膜型氣敏元件，將其在30(TC下老化3天，即得傳感·器，最后進(jìn)行氣敏性能測試。將本實(shí)驗(yàn)制備的多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰制成傳感器，并且在在252°C加熱溫度下，對IOOppm的丙醇、乙醇、丙酮、甲苯、NO ( —氧化氮)、三乙胺、甲醛、甲烷進(jìn)行氣敏測試，測試結(jié)果如圖3所示，從圖3看出同等條件下此元件對三乙胺氣體有較好的氣敏性，因此接下來對三乙胺進(jìn)行氣敏測試，測試結(jié)果如圖4。圖4看出花狀MoO2在加熱溫度為252°C時(shí)具有較高的靈敏度，因此252°C為MoO2氣敏元件的最佳工作溫度。從圖5中可以看出靈敏度隨著三乙胺濃度的增大而增大，O. Ippm時(shí)靈敏度為3. 0，IOOOppm時(shí)靈敏度為1528. 8。從圖6中看出元件每次測試后均能恢復(fù)到初始的電阻值，說明氣體在材料表面的吸附、脫附過程具有較好的可逆性。并且在不同濃度下元件均能較快的響應(yīng)，響應(yīng)時(shí)間約為20s，但是恢復(fù)時(shí)間隨著氣體濃度的增大而加長O. Ippm時(shí)恢復(fù)時(shí)間可IOmin以內(nèi)，而IOOOppm時(shí)恢復(fù)時(shí)間達(dá)到30 40min。實(shí)驗(yàn)二多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法按以下步驟進(jìn)行一、按照體積比I : 2. 5將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中，攪拌30min，得到淺黃色透明溶液，并轉(zhuǎn)移到50mL反應(yīng)釜中，在185°C下溶劑熱反應(yīng)24h，得到黑色的前驅(qū)體；二、步驟一中得到的前驅(qū)體經(jīng)無水乙醇洗滌后于65°C下真空干燥10h，得到多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰；其中真空度為O. 05MPa O. 07MPa。其中步驟一中過氧化氫的質(zhì)量濃度為30% ;乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液的濃度為O.025mol/L。實(shí)驗(yàn)三多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法按以下步驟進(jìn)行一、按照體積比I : 2. 5將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中，攪拌30min，得到淺黃色透明溶液，并轉(zhuǎn)移到50mL反應(yīng)釜中，在200°C下溶劑熱反應(yīng)24h，得到黑色的前驅(qū)體；
二、步驟一中得到的前驅(qū)體經(jīng)無水乙醇洗滌后于70°C下真空干燥15h，得到多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰；其中步驟一中過氧化氫的質(zhì)量濃度為30% ;乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液的濃度為O.035mol/L。實(shí)驗(yàn)四多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法按以下步驟進(jìn)行一、按照體積比I : 2將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中，攪拌30min，得到淺黃色透明溶液，并轉(zhuǎn)移到50mL反應(yīng)釜中，在190°C下溶劑熱反應(yīng)24h，得到黑色的前驅(qū)體；
二、步驟一中得到的前驅(qū)體經(jīng)無水乙醇洗滌后于63°C下真空干燥12h，得到多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰；其中真空度為O. 05MPa O. 07MPa。其中步驟一中過氧化氫的質(zhì)量濃度為30% ;乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液的濃度為O.018mol/L。
權(quán)利要求
1.多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法，其特征在于多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法按以下步驟進(jìn)行 一、按照體積比I: O. 59 2. 5將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中，攪拌30min，得到淺黃色透明溶液，并轉(zhuǎn)移到50mL反應(yīng)釜中，在140 200°C下溶劑熱反應(yīng)24h，得到黑色的前驅(qū)體； 二、步驟一中得到的前驅(qū)體經(jīng)無水乙醇洗滌后于60 70°C下真空干燥8 15h，得到多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰，真空度為O. 05MPa O. 07MPa。
其中步驟一中過氧化氫的質(zhì)量濃度為30% ;乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液的濃度為.O.016mol/L O. 035mol/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法，其特征在于步驟一中按照體積比I : O. 59將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法，其特征在于步驟一中按照體積比I : O. 6將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法，其特征在于步驟一中按照體積比I:I將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法，其特征在于步驟一中按照體積比I : I. 5將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法，其特征在于步驟一中按照體積比I:2將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液中。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法，其特征在于步驟一中在190°C下溶劑熱反應(yīng)24h。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法，其特征在于步驟一中所述的乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液的濃度為O. 02mol/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法，其特征在于步驟一中所述的乙酰丙酮氧鑰的甲醇溶液的濃度為O. 03mol/L。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鑰的制備方法，其特征在于步驟二中前驅(qū)體經(jīng)無水乙醇洗滌后于65°C下真空干燥9h。
全文摘要
多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鉬的制備方法，它涉及一種二氧化鉬的制備方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有方法制備的花形形貌的三氧化鉬靈敏度差，對三乙胺氣體氣敏性差的技術(shù)問題。本方法如下一、將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鉬的甲醇溶液中，攪拌，并轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，熱反應(yīng)，得到黑色的前驅(qū)體；二、步驟一中得到的前驅(qū)體經(jīng)無水乙醇洗滌后于60～70℃下真空干燥8～15h，得到多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鉬；本發(fā)明方法采用簡單的水熱方法、無需后續(xù)熱處理，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)物的比例即可得到不同尺寸的多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鉬，該多級結(jié)構(gòu)花的單分散性較好，且所獲得的多級結(jié)構(gòu)花狀二氧化鉬材料對三乙胺具有很好的氣體敏感特性。
文檔編號B82Y40/00GK102874872SQ20121041718
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者程曉麗, 霍麗華, 宋肖肖, 徐英明, 張現(xiàn)發(fā), 高山, 趙輝 申請人:黑龍江大學(xué)