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色金屬光澤的陽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的不同也會產(chǎn)生相應(yīng)的差異。目前，鎢青銅納米鹽因其對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，如專利CN103496744 A公開了一種還原態(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。這種方法合成時間很長，產(chǎn)率很低，成本很高，紅外吸收性能較差。專利CN 104528829 A報道了使用鎢酸鹽溶液通過陽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程中使用了陽離子交換法，因此單次合成的量有限，且水熱合成法耗時較長，反應(yīng)過程中需要高溫高壓條件，能耗較大，對設(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，有機溶劑作為分散劑，并加入少量的表面活性劑，經(jīng)機械球磨超細(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、工藝簡單、成本低廉、綠色環(huán)保。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(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)計量比及其制備量，稱取適量的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中，球磨0.5～12 小時。

（3）將步驟（2）得到的產(chǎn)物取出，洗滌和過濾。

（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200～400 nm的紫外光線輻照1～12小時。

（5）將步驟（4）中樣品取出，經(jīng)洗滌、過濾和干燥后，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）中所述的球磨機為行星式球磨機、攪拌磨、砂磨或振動磨。

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、工藝簡單、成本低廉、綠色環(huán)保。

附圖說明

圖1為實施例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(84-1516) WO_2.72的圖譜吻合。

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

圖3為實例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。

具體實施方式

本發(fā)明將通過以下實施例作進一步說明。

實施例1。

稱取5 g WO_2.72，分散在45 ml水中，再加入0.044 g烷基苯磺酸鈉，放入行星式球磨機中，球磨3小時，然后取出產(chǎn)物，洗滌和過濾，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，經(jīng)乙醇洗滌，過濾和干燥后，可得氫鎢青銅納米片。

實施例2。

稱取5 g WO_2.72，分散在45 ml乙醇中，再加入0.044 g聚丙烯酰胺，放入行星式球磨機中，球磨5小時，然后取出產(chǎn)物，洗滌和過濾，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，經(jīng)乙醇洗滌，過濾和干燥后，可得氫鎢青銅納米片。

實施例3。

稱取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，放入行星式球磨機中，球磨6 小時，然后取出產(chǎn)物，洗滌和過濾，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，經(jīng)乙醇洗滌，過濾和干燥后，可得氫鎢青銅納米片。

實施例4。

稱取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，放入行星式球磨機中，球磨5小時，然后取出產(chǎn)物，洗滌和過濾，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，經(jīng)乙醇洗滌，過濾和干燥后，可得氫鎢青銅納米片。