本发明涉及近红外高反射粉体,尤其涉及氧化钨近红外高反射粉体制备方法。
背景技术:
氧化钨(wo3)是一种功能材料,在光致变色和气致变色方便有广泛的的研究。它在光催化、气体传感器领域有着广泛的应用。通过对掺杂铋的氧化钨材料的研究发现,该材料对近红外的反射率达95%以上。但是目前,该材料在生产的生产方法存在着不适合工业化生产的问题,且制备的粉末存在颗粒大小不均匀,容易聚团,成本高。
技术实现要素:
本发明旨在克服现有技术的缺陷,提供一种掺铋的氧化钨近红外高反射粉体制备方法。本发明制备的粉体颗粒尺寸均匀,不易聚团,成本低。
本发明一种掺铋的氧化钨近红外高反射粉体制备方法,它包括下列步骤:
步骤一,分别溶解铋盐和钨盐;且钨盐通过离子交换树脂配置成钨酸溶液;
步骤二,将钨酸和铋盐按照重量比1:0.01-0.1投入反应溶剂内进行超声混合1-3小时,得到水热反应前驱液;
步骤三,调节前驱液的ph值4-6;
步骤四,将调节好ph值的前驱液投入带有搅拌的密闭水热反应釜内,在120℃-250℃下持续反应5-20小时;
步骤五,将步骤四反应的沉淀物反复洗涤、干燥粉碎后煅烧即得到所述的掺铋的氧化钨近红外高反射粉体。
所述的一种掺铋的氧化钨近红外高反射粉体制备方法,所述步骤一中的铋盐包括氯化铋、硝酸铋或硫酸铋中的一种或几种,所述钨盐包括钨酸钾、钨酸铵或钨酸钠中的一种或几种。
所述的一种掺铋的氧化钨近红外高反射粉体制备方法,所述步骤二的溶剂包括:去离子水或无水乙醇。
所述的一种掺铋的氧化钨近红外高反射粉体制备方法,所述步骤三是通过稀盐酸、稀硝酸或乙酸调节ph值的。
所述的一种掺铋的氧化钨近红外高反射粉体制备方法,所述步骤五中是采用去离子水或无水乙醇进行洗涤的。
所述的一种掺铋的氧化钨近红外高反射粉体制备方法,所述步骤五中干燥的温度是90℃-150℃,干燥时间为6-24小时。
所述的一种掺铋的氧化钨近红外高反射粉体制备方法,所述步骤五所述粉碎中,粉碎机转速2000rpm-15000rpm,粉碎时间5-30分钟。
所述的一种掺铋的氧化钨近红外高反射粉体制备方法,所述步骤五的煅烧是在300℃-750℃下进行的,煅烧时间3-10h。
所述的一种掺铋的氧化钨近红外高反射粉体制备方法,所述步骤五中煅烧是在氩气或氦气的气氛中进行的。。
本发明的方法,适合大规模工业生产,所得到的粉体颗粒小,颗粒尺寸分布窄,不易聚团,稳定性好,对近红外的阻隔效率达到了95%,。本发明的制备方法工艺简单,设备简单。
附图说明
图1是本发明的钨酸铋粉体制成的薄膜的反射率示意图。
具体实施方式
下面,结合具体实施方式对本发明作进一步的说明:
实施例1
一种掺铋的氧化钨近红外高反射粉体制备方法,它包括下列步骤:
步骤一,分别溶解氯化铋和钨酸钾;且钨盐通过离子交换树脂配置成钨酸溶液;
步骤二,将钨酸和铋盐按照重量比1:0.02投入反应溶剂内进行超声混合1小时,得到水热反应前驱液;
步骤三,加入稀盐酸调节前驱液的ph值4.5;
步骤四,将调节好ph值的前驱液投入带有搅拌的密闭水热反应釜内,在150℃下持续反应6小时;
步骤五,将步骤四反应的沉淀物反复洗涤、100℃干燥8h,5000rpm粉碎10min后,在氩气氛围下,400℃煅烧4h即得到所述的掺铋的氧化钨近红外高反射粉体。
实施例2
一种掺铋的氧化钨近红外高反射粉体制备方法,它包括下列步骤:
步骤一,分别溶解硝酸铋和钨酸钠;且钨盐通过离子交换树脂配置成钨酸溶液;
步骤二,将钨酸和硝酸铋按照重量比1:0.01投入反应溶剂内进行超声混合2小时,得到水热反应前驱液;
步骤三,加入稀盐酸调节前驱液的ph值4;
步骤四,将调节好ph值的前驱液投入带有搅拌的密闭水热反应釜内,在150℃下持续反应6小时;
步骤五,将步骤四反应的沉淀物反复洗涤、90℃干燥24h,6000rpm粉碎5min后,在氩气氛围下,300℃煅烧6h即得到所述的掺铋的氧化钨近红外高反射粉体。
实施例3
一种掺铋的氧化钨近红外高反射粉体制备方法,它包括下列步骤:
步骤一,分别溶解硫酸铋和钨酸胺;且钨盐通过离子交换树脂配置成钨酸溶液;
步骤二,将钨酸和硫酸铋按照重量比1:0.01投入反应溶剂内进行超声混合2小时,得到水热反应前驱液;
步骤三,加入稀盐酸调节前驱液的ph值6;
步骤四,将调节好ph值的前驱液投入带有搅拌的密闭水热反应釜内,在150℃下持续反应6小时;
步骤五,将步骤四反应的沉淀物反复洗涤、90℃干燥24h,6000rpm粉碎5min后,在氩气氛围下,300℃煅烧6h即得到所述的掺铋的氧化钨近红外高反射粉体。
实施例4
一种掺铋的氧化钨近红外高反射粉体制备方法,它包括下列步骤:
步骤一,分别溶解硝酸铋和钨酸钾;且钨盐通过离子交换树脂配置成钨酸溶液;
步骤二,将钨酸和硝酸铋按照重量比1:0.1投入反应溶剂内进行超声混合3小时,得到水热反应前驱液;
步骤三,加入稀盐酸调节前驱液的ph值4;
步骤四,将调节好ph值的前驱液投入带有搅拌的密闭水热反应釜内,在250℃下持续反应5小时;
步骤五,将步骤四反应的沉淀物反复洗涤、150℃干燥6h,1500rpm粉碎5min后,在氩气氛围下,300℃煅烧10h即得到所述的掺铋的氧化钨近红外高反射粉体。
上述个实施例的粉体制成的薄膜反射率图谱参见图1。