一种新晶型多金属钼酸盐微纳米颗粒及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明化工领域，涉及一种无机材料的制备方法，具体来说是一种制备多金属钼酸盐微纳米颗粒及其方法。
【背景技术】
[0002]目前，在无机化学领域中，设计和合成新物质，寻求物质结构的多样性依然是无机化学发展的方向和动力之一。现在，人们在合成新的化合物的过程中，更重注研究所合成物质的结构和性质之间的关系，人们更希望是根据所需的具有特定功能的材料来进行定性的设计和合成新的化合物。
[0003]由于多金属钼酸盐具有不可比拟的结构多样性和有趣的性质，近年来人们对多金属钼酸盐的研究仍然保持着强烈的性趣。多金属钼酸盐的发展依赖于具有新奇的结构和性质的设计和合成。现在对于多金属钼酸盐的研究已经进入分子剪裁和组装阶段，从对稳定氧化态化合物的合成、研究，进入到亚稳态和变价化合物及超分子化合物的研究；应用领域也在迅速扩展，除工业催化剂外，现已跻身材料科学、特别是光、电、磁功能材料等领域。
[0004]目前的合成方法有水溶液合成法，非水溶剂合成法，熔盐法，高温高压反应法，固相反应法和水热合成法等。
[0005]然而，上述制备方法均存在设备过程复杂(比如需要高温高压的设备)、有添加剂的存在、或者反应时间长等问题。因此开发一种成本低廉、绿色环保、操作工艺简便易行、反应条件温和的合成多钼酸盐微纳米颗粒材料的方法具有重要的意义和价值。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种制备多金属钼酸盐微纳米颗粒及其方法，所述的这种制备多金属钼酸盐微纳米颗粒及其方法解决了现有技术中的制备多金属钼酸盐微纳米颗粒的工艺复杂的技术问题。
[0007]本发明提供了一种新晶型多金属钼酸盐微纳米颗粒，其分子式为Na2Zn5(Mo04)6。
[0008]本发明还提供了上述的一种新晶型多金属钼酸盐微纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤:
1)以锌片为阳极板，以惰性电极为阴极，以钼酸钠水溶液为阳极液，以盐酸为阴极液，在阳离子膜为隔膜的双室电解槽中，采用恒电流密度电解的方式，超声下电解钼酸钠水溶液，控制温度范围为50°c ~70°C;所述的钼酸钠水溶液的浓度为0.1-0.7mol/L ;所述的盐酸的溶液浓度为0.l~lmol/L ;
2)电解完后，将阳极室得到的产物，用去离子水边清洗边过滤，将多余的钼酸钠溶液清洗干净，并且将过滤后的产物干燥，干燥完毕，空气氛围下以2.5-10°C /min的升温速度，升温至400~500°C，焙烧1.5~2h，焙烧后自然冷却至室温，即得到Na2Zn5 (Mo04) 6晶体。
[0009]进一步的，所述的惰性电极为玻碳电极、石墨电极、钛网、或箔网；
进一步的，所述的电解过程中控制的温度为55~65°C ;所述的钼酸钠水溶液浓度为0.lmol/L,0.3mol/L、0.5mol/L、或者0.7mol/L ;所述的盐酸溶液浓度为0.lmol/L,电解时间为 15~60min。优选 20min。
[0010]进一步的，烘干后，在空气氛围下以2.5°C /min的升温速率升至450°C焙烧lh。[0011 ] 进一步的，所述的恒电流密度为4A/dm2。
[0012]进一步的，所述的阳离子膜为全氟磺酸阳离子交换膜。
[0013]进一步的，所述的超声的条件为功率100W，频率40KHz。
[0014]本发明还提供了上述的一种多金属钼酸盐微纳米颗粒发光材料中的应用，发光材料发蓝紫光。
[0015]本发明是一种阳离子膜超声电解法制备多金属钼酸盐的方法，阳离子膜将大部分Na+转移至阴极室，超声下电解使得溶液中离子运动加速，增大了晶体形成过程中离子的有效碰撞次数，并且反应时间短，操作简单，无任何添加剂，可以得到纯净的不同形貌的Na2Zn5 (Mo04) 6晶体，无任何杂质离子的存在，后续处理简单。
[0016]本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明由于采用的阳离子交换膜有选择透过性，可以让Na+透过离子膜进入阴极室，从而使得到的产品纯度高，无杂相。电化学与声化学相结合，在超声的状态下，可增加溶液中离子的有效碰撞，使晶体更快更好的生长。并且制备过程反应时间短，后续处理简单，工艺简便易操作成本低。
【附图说明】
[0017]图1是实施例1中得到的Na2Zn5 (Mo04) 6的SEM图。
[0018]图2是实施例1中得到的Na2Zn5 (Mo04) 6的XRD图。
[0019]图3是实施例2中得到的Na2Zn5 (Mo04) 6的SEM图。
[0020]图4是实施例2中得到的Na2Zn5 (Mo04) 6的SEM图。
[0021 ]图5是实施例3中得到的Na2Zn5 (Mo04) 6的SEM图。
[0022]图6是实施例3中得到的Na2Zn5 (Mo04) 6的SEM图。
[0023]图7是实施例4中得到的Na2Zn5 (Mo04) 6的SEM图。
[0024]图8是实施例4中得到的Na2Zn5 (Mo04) 6的SEM图。
[0025]图9是实施例中1、2、3、4中得到的Na2Zn5(Mo04)6的PL图。
【具体实施方式】
[0026]下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
[0027]本发明的各实施例中所用的全氟磺酸阳离子交换膜是美国杜邦公司生产的Naf1n全氟磺酸117型阳离子交换膜。
[0028]实施例1
一种利用阳离子膜超声电解制备Na2Zn5 (Mo04) 6晶体的方法，具体步骤如下:
(1)、以锌片为阳极，以钛网为阴极，以90ml的浓度为0.lmol/L的钼酸钠水溶液为阳极液，以90ml浓度为0.lmol/L的盐酸为阴极液，在双室隔膜电解槽中，控制电流密度4A/dm2，温度55~65°C，超声状态下电解20min。
[0029](2)、电解完后，取出阳极液，用去离子水边清洗边过滤，以便出去剩余的杂质，并且将过滤后的产物在100°C下烘干2h，干燥完毕后，空气氛围下以2.5°C /min的升温速率升至450°C，高温焙烧lh，焙烧后自然冷却至室温，即得到纯净的Na2Zn5 (Mo04) 6晶体。
[0030]采用日本日立(Hitachi)株式会社生产的S-3400型扫描电镜对上述所得Na2Zn5(Mo04)6晶体进行表征，如图1所示；
采用荷兰帕纳科(PANalytical)公司的X’ Pert PW3040/60型X射线衍射仪对上述所得的Na2Zn5(Mo04)6晶体进行测定，如图2所示。