一种介孔空心球状二氧化钛/三氧化钨复合材料的制备方法_2

文档序号:9516765阅读:来源:国知局

[0029](2)原料价格低廉,以水作为溶剂,无需添加模板剂,绿色环保;
[0030](3)工艺条件容易控制,溶胶制备在常温常压下进行;
[0031](4)与其它方法相比,产品形貌更稳定;
[0032](5)喷雾干燥易于实现工业化。
(四)
【附图说明】
[0033]图1是实施例1制得介孔空心球状二氧化钛/三氧化钨复合材料的X射线衍射(XRD)图。
[0034]图2是实施例1制得介孔空心球状二氧化钛/三氧化钨复合材料的整体分散情况的扫描电子显微镜(SEM)照片。
[0035]图3为介孔空心球状二氧化钛/三氧化钨的破碎球体的SEM照片。
(五)
【具体实施方式】
[0036]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围并不局限于此。
[0037]实施例1
[0038](1)用电子天平准确称取2.5g市售的硫酸氧钛(Ti0S04.xH2S04.χΗ20)白色粉末和
1.4g市售的AMT白色粉末,置于2000ml的透明烧杯中,加入1600ml去离子水,用玻璃棒搅拌使其均匀分散于水中,然后静置12h以上使其完全溶解呈无色透明溶液;
[0039](2)在完全溶解的Ti0S04/AMT溶液中加入1.08g柠檬酸,放入磁力搅拌器中,放入搅拌子,然后打开电源,进行中等速度搅拌;同时,将100mL的恒压滴液漏斗固定与铁架台,并倒入一定体积的质量分数2.5%的氨水溶液;然后缓慢打开玻璃旋塞,将氨水逐滴滴入Ti0S04/AMT溶液中,滴加速度3-4滴/秒,整个过程中用pH试纸大致测其pH,直至溶液的pH在7左右,陈化12h,得到淡黄色透明溶胶,即为前驱体溶胶;
[0040](3)然后用国产SP1500型实验室小型喷雾干燥仪对前驱体溶胶进行喷雾干燥。喷雾干燥的压缩空气为0.30MPa,进口温度为200°C,进料流速为800mL/h,得到米白色的前驱体粉末;
[0041](4)将所得到的米白色前驱体粉末,置于坩祸中,设置程序升温程序(5°C /min,升至700°C后保持2h),在马弗炉中高温煅烧,即得介孔空心球状二氧化钛/三氧化钨复合材料;采用荷兰PANalytical公司生产的X’Pert PRO型X射线衍射仪(XRD)对样品的晶相组成进行表征,其XRD结果如图1所示;XRD结果表明样品的晶相主要由三氧化钨和二氧化钛组成。
[0042]采用Hitachi S-4700II型场发射扫描电镜对样品的形貌特征进行表征,其SEM结果如图2和图3所示。
[0043]图2是介孔空心球状二氧化钛/三氧化钨复合材料的整体分散情况的扫描电子显微镜(SEM)照片。
[0044]图3为介孔空心球状二氧化钛/三氧化钨的破碎球体的SEM照片。可观察到开口状的中空球形貌。
[0045]实施例2
[0046](1)用电子天平准确称取5g市售的硫酸氧钛(Ti0S04.xH2S04.χΗ20)白色粉末和
2.8g市售的AMT白色粉末,置于2000ml的透明烧杯中,加入1600ml去离子水,用玻璃棒搅拌使其均匀分散于水中,然后静置12h以上使其完全溶解呈无色透明状溶液;
[0047](2)采用实施例1中步骤(2)的装置设备和操作步骤,按相同方法制备微黄色溶胶,陈化12h ;其中梓檬酸的用量为2.16g0
[0048](3)将陈化好的溶胶进行喷雾干燥,保持喷雾干燥的压缩空气为0.30MPa,进口温度为180°C,进料流速为800mL/h,得到米白色的粉末;
[0049](4)将所得到的米白色粉末,置于坩祸中,设置程序升温程序(5V /min,700°C保持2h),在马弗炉中高温煅烧,即得介孔空心球状二氧化钛/三氧化钨复合材料;
[0050]实施例3
[0051](1)用电子天平准确称取5g市售的Ti0S04.xH2S04.χΗ20白色粉末和2.8g市售的AMT白色粉末,置于2000ml的透明烧杯中,加入1600ml去离子水,用玻璃棒搅拌使其均匀分散于水中,然后静置12h以上使其完全溶解呈无色透明状溶液;
[0052](2)采用实施例1中步骤(2)?(3)的装置设备和操作步骤,按相同的方法制备得到米白色粉末;其中柠檬酸的用量为2.16go
[0053](2)将所得到的米白色粉末,置于坩祸中,设置程序升温程序(5V /min,500°C保持2h),在马弗炉中高温煅烧,即得介孔空心球状二氧化钛/三氧化钨复合材料。
【主权项】
1.一种介孔空心球状二氧化钛/三氧化钨复合材料的制备方法,其特征在于所述方法为:将硫酸氧钛、偏钨酸铵、柠檬酸溶于去离子水中,然后用氨水调节pH值至中性,陈化,制得前驱体溶胶;前驱体溶胶进行喷雾干燥、再高温煅烧制得所述介孔空心球状二氧化钛/三氧化钨复合材料。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于所述方法包括以下步骤: (a)硫酸氧钛、偏钨酸铵、柠檬酸溶于去离子水中,充分溶解,配制得到前驱体溶液;所述前驱体溶液中,硫酸氧钛的浓度为1.0-4.0g/L,偏妈酸钱的浓度为0.8-2.0g/L,梓檬酸的浓度为3?10mmol/L ; (b)搅拌下将质量分数1?5%的氨水溶液缓慢滴入前驱体溶液中,调节pH值至中性,然后陈化10?15h,制得前驱体溶胶; (c)将前驱体溶胶进行喷雾干燥,制得前驱体粉末; (d)前驱体粉末在430?700°C的温度下煅烧2?3h,冷却后即制得所述介孔空心球状二氧化钛/三氧化钨复合材料。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于所述步骤(b)中,氨水溶液的质量分数为2.4.如权利要求2所述的方法,其特征在于所述步骤(c)中,所述喷雾干燥的条件为:进口温度 180 ?220 °C。5.如权利要求2所述的方法,其特征在于所述步骤(d)中,煅烧温度为500?700°C。6.如权利要求2所述的方法,其特征在于所述步骤(a)中,所述前驱体溶液中,硫酸氧钛的浓度为1.5-3.5g/L,偏钨酸铵的浓度为0.8-2g/L,柠檬酸的浓度为3.5?7mmol/L。
【专利摘要】本发明公开了一种介孔空心球状二氧化钛/三氧化钨复合材料的制备方法:将硫酸氧钛、偏钨酸铵、柠檬酸溶于去离子水中,然后用氨水调节pH值至中性,陈化,制得前驱体溶胶;前驱体溶胶进行喷雾干燥、再高温煅烧制得所述介孔空心球状二氧化钛/三氧化钨复合材料。本发明原料价格低廉,以水作为溶剂,无需添加模板剂,绿色环保,工艺条件容易控制,溶胶制备在常温常压下进行,喷雾干燥易于实现工业化。
【IPC分类】C01G41/02
【公开号】CN105271418
【申请号】CN201510624637
【发明人】李国华, 吴世照, 陈辉
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月25日
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