一种制备白色氧化钨的方法
【专利摘要】本发明的一种制备白色氧化钨的方法，属于无机材料制备工艺的技术领域，将六氯化钨超声分散在无水正丁醇中，在反应釜中180?220℃反应6?12小时，将所得产物经水和乙醇洗涤、离心、干燥，制得粉末状白色W18O49。本发明通过控制硝酸钠的加入量可以调控反应产物W18O49的颜色，得到的白色的W18O49为首次报道，产物在紫外光的照射下可以受激发变成蓝色的，在撤去紫外光的照射后又可以恢复至原来的白色。可在建筑、汽车等领域用作自动调温材料。
【专利说明】
一种制备白色氧化钨的方法
技术领域
[0001 ]本发明属于无机材料制备工艺的技术领域，具体涉及一种制备白色Wis049的方法。
【背景技术】
[0002]通常情况下钨的3种化学计量氧化物是W02、W205和W03。其中存在多种异构体的WO3具有优良的电学、光学性质，使之在制造光学器件、电致变色“机敏”窗口、场发射显示器、气体传感器、湿度一温度传感器、催化剂、太阳能光电化学电池和水分离制氢等方面得到广泛应用。
[0003]另外，钨是过渡金属，随着WO3的部分还原，可获得被称为W-OMagneli相的亚化学计量比的妈氧化物如132〇54(冊2.625 )、W3O8 ( W〇2.667 )、W18O49 (冊2.722 )、Wl7〇47 ( WO2.765 )、胃5〇14(W〇2.8)、胃20058(胃02.9)和胃25073(胃02.92)等。
[0004]氧化钨WOxU= 2.625?3)，特别是低维材料因其特有的物理和化学性质(如电致变色、光致变色、催化活性、超导电性和大的载荷性等)，吸引着大量的材料、半导体器件以及物理和化学科研工作者的注意。近年碳质载体材料面临高电位稳定性问题，研究制备纳米低维过渡金属W-O Magneli相钨氧化物作为燃料电池电极催化剂载体及其助催化性能已成为近几年关注的焦点。
[0005]制备钨氧化物(WOx)的方法有很多，用得比较多的有氧化法、还原法、模板法、湿化学法等。但目前尚未见有白色WOx及其制备方法的报道。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是，提供一种制备白色118049的方法。
[0007]具体的技术方案如下:
[0008]—种制备白色氧化钨的方法，有以下步骤:
[0009]将六氯化钨超声分散于无水正丁醇中，其中每克六氯化钨使用150ml无水正丁醇，超声过程中当体系从黄色变成蓝色后停止超声，然后往体系中加入硝酸钠，硝酸钠的用量为六氯化钨的质量的1.5-3倍，将混合体系装入反应釜，控制反应温度在180-220 °C，控制反应时间在6-12小时;待反应结束冷却至室温后将所得产物经水和乙醇洗涤、离心、干燥，制得粉末状白色Wl8〇49。
[0010]本发明以六氯化钨和正丁醇作为反应物，通过控制硝酸钠的加入量可以调控反应产物W18O49的颜色，当硝酸钠和六氯化钨的质量比多3:2时，可以得到白色118049，该方法简便易行，而产物白色W18049目前还未见文献报道。
[0011]有益效果:
[0012]本发明的方法通过往体系中加入硝酸钠对钨氧化物进行表面修饰，得到白色的W18O49,这与一般溶剂热法得到的W18O49在外观颜色上存在明显的不同。而本发明制备的白色氧化钨具有更优异的性质:白色WOx在紫外光的照射下可以受激发变成蓝色的，在撤去紫外光的照射后又可以恢复至原来的白色。可在建筑、汽车等领域用作自动调温材料。
【附图说明】
[0013]图1为实施例1制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0014]图2为实施例2制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0015]图3为实施例3制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0016]图4为实施例4制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0017]图5为实施例5制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0018]图6为实施例6制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0019]图7为实施例7制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0020]图8为实施例8制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0021 ]图9为实施例9制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0022]图10为实施例10制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0023]图11为白色数8049对于紫外光响应结果的电子照片。
【具体实施方式】
[0024]以下实施例1-2是对照实施例，说明当硝酸钠和六氯化钨的质量比〈3:2时，得到的不是白色W18O49。
[0025]实施例1
[0026]将200mg六氯化钨超声分散于30ml无水正丁醇中，超声过程中当溶液由黄色变成蓝色时停止超声，然后往体系中加入0.1g硝酸钠，将混合体系装入反应釜，控制反应温度在200°C，控制反应时间在24小时。待反应完成冷却至室温后将所得产物经水和乙醇洗涤、离心、干燥，得到淡蓝色的118049。
[0027]图1为本实施例制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0028]实施例2
[0029]将200mg六氯化钨超声分散于30ml无水正丁醇中，超声过程中当溶液由黄色变成蓝色时停止超声，然后往体系中加入0.2g硝酸钠，将混合体系装入反应釜，控制反应温度在200°C，控制反应时间在24小时。待反应完成冷却至室温后将所得产物经水和乙醇洗涤、离心、干燥。
[0030]与实施例1比较，增加了硝酸钠的用量，所的产物的物相没有发生改变，还是WisO49，外观颜色发生了变化，蓝色变浅。
[0031 ]图2为本实施例制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0032]实施例3
[0033]将200mg六氯化钨超声分散于30ml无水正丁醇中，超声过程中当溶液由黄色变成蓝色时停止超声，然后往体系中加入0.3g硝酸钠，将混合体系装入反应釜，控制反应温度在200°C，控制反应时间在24小时。待反应完成冷却至室温后将所得产物经水和乙醇洗涤、离心、干燥。
[0034]得到的产物与实施例1、2相比，当硝酸钠和六氯化钨的质量比达到3:2时，所的产物的物相没有发生改变，还是W18O49，外观颜色发生了明显的变化，得到了白色—049。
[0035]取本实施例制备的产物2mg，加入5ml水，置于菌种管中，用紫外光照射5分钟，白色分散液变成蓝色分散液，撤去紫外光后蓝色可以保持1-2小时，最终变回原来的白色分散液。如图11所示。产物的这种性质可广泛应用于建筑、汽车等领域，如涂覆于玻璃表面可实现自动变色玻璃，在紫外线较强时玻璃颜色自动变深，紫外线较弱时又能自动变浅，实现对室内或车内温度的自适应调节。
[0036]图3为本实施例制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0037]实施例4
[0038]将200mg六氯化钨超声分散于30ml无水正丁醇中，超声过程中当溶液由黄色变成蓝色时停止超声，然后往体系中加入0.6g硝酸钠，将混合体系装入反应釜，控制反应温度在200°C，控制反应时间在24小时。待反应完成冷却至室温后将所得产物经水和乙醇洗涤、离心、干燥。
[0039]得到的产物与实施例3相比，当硝酸钠和六氯化钨的质量比达到3:1时，所的产物的物相没有发生改变，还是W18O49，外观颜色没有发生明显的变化，还是白色的评18049。
[0040]图4为本实施例制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0041 ] 实施例5
[0042]将200mg六氯化钨超声分散于30ml无水正丁醇中，超声过程中当溶液由黄色变成蓝色时停止超声，然后往体系中加入0.3g硝酸钠，将混合体系装入反应釜，控制反应温度在180°C，控制反应时间在24小时。待反应完成冷却至室温后将所得产物经水和乙醇洗涤、离心、干燥，得到了白色W18O49。
[0043]图5为本实施例制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0044]实施例6
[0045]将200mg六氯化钨超声分散于30ml无水正丁醇中，超声过程中当溶液由黄色变成蓝色时停止超声，然后往体系中加入0.3g硝酸钠，将混合体系装入反应釜，控制反应温度在220°C，控制反应时间在24小时。待反应完成冷却至室温后将所得产物经水和乙醇洗涤、离心、干燥，得到了白色W18O49。
[0046]图6为本实施例制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0047]实施例7
[0048]将200mg六氯化钨超声分散于30ml无水正丁醇中，超声过程中当溶液由黄色变成蓝色时停止超声，然后往体系中加入0.3g硝酸钠，将混合体系装入反应釜，控制反应温度在200°C，控制反应时间在6小时。待反应完成冷却至室温后将所得产物经水和乙醇洗涤、离心、干燥，得到了白色W18O49。
[0049]图7为本实施例制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0050]实施例8
[0051 ]将200mg六氯化钨超声分散于30ml无水正丁醇中，超声过程中当溶液由黄色变成蓝色时停止超声，然后往体系中加入0.3g硝酸钠，将混合体系装入反应釜，控制反应温度在200°C，控制反应时间在8小时。待反应完成冷却至室温后将所得产物经水和乙醇洗涤、离心、干燥，得到了白色W18O49。
[0052]图8为本实施例制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0053]实施例9
[0054]将200mg六氯化钨超声分散于30ml无水正丁醇中，超声过程中当溶液由黄色变成蓝色时停止超声，然后往体系中加入0.3g硝酸钠，将混合体系装入反应釜，控制反应温度在200°C，控制反应时间在10小时。待反应完成冷却至室温后将所得产物经水和乙醇洗涤、离心、干燥，得到了白色W18O49。
[0055]图9为本实施例制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0056]实施例10
[0057]将200mg六氯化钨超声分散于30ml无水正丁醇中，超声过程中当溶液由黄色变成蓝色时停止超声，然后往体系中加入0.3g硝酸钠，将混合体系装入反应釜，控制反应温度在200°C，控制反应时间在12小时。待反应完成冷却至室温后将所得产物经水和乙醇洗涤、离心、干燥，得到了白色W18O49。
[0058]图10为本实施例制得的W18O49的X-射线衍射谱图。
[0059]通过实施例3-10可以看出，控制硝酸钠和六氯化钨的质量比、反应时间、反应温度在本发明所限定的区间范围内，均能得到白色118049。
【主权项】
1.一种制备白色氧化钨的方法，有以下步骤:将六氯化钨超声分散于无水正丁醇中，其中每克六氯化钨使用150ml无水正丁醇，超声过程中当体系从黄色变成蓝色后停止超声，然后往体系中加入硝酸钠，加入硝酸钠的质量为六氯化钨的质量的1.5-3倍，将混合体系装入反应釜，控制反应温度在180-220°C，控制反应时间在6-12小时;待反应结束冷却至室温后将所得产物经水和乙醇洗涤、离心、干燥，制得粉末状白色118049。
【文档编号】C01G41/02GK105948127SQ201610284618
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】庞广生, 方振兴, 焦世惠
【申请人】吉林大学