一种钨酸钡纳米线的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无机非金属材料领域，具体的说是一种钨酸钡纳米线的制备方法。
【背景技术】
[0002]钨酸钡是一种非常重要的无机功能材料，在光电、医学、微波陶瓷、光谱学、激光材料等众多领域都具有非常广泛的用途。众所周知，纳米材料的性能取决于纳米晶体的形貌和尺寸等因素，因而制备出具有特殊形貌的钨酸钡纳米晶体，在理论基础研究和实际应用方面都具有非常重要的意义。
[0003]其中，一维纳米材料因具有较高的长径比和比表面积而往往表现出特别优异的物理化学性能，是近年来的研究热点之一。目前制备纳米线的常用方法为模板法和微乳液法。微乳液法需要引入多种表面活性剂，会对环境造成污染，并且操作复杂，难于实现工业化生产。而模板法通常需要借助氧化铝模板，具有成本高、操作复杂，并且只能得到多晶纳米线，不能得到单晶纳米线等缺点。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种无需引入表面活性剂，且不用使用模板制备钨酸钡纳米线的方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
一种钨酸钡纳米线的制备方法，包括以下步骤:
O将苯甲酸钠溶于水，形成苯甲酸钠水溶液，调节溶液中苯甲酸钠的浓度为0.02-1.5mol/L，备用；
2)将硝酸钡溶于水，形成硝酸钡水溶液，调节溶液中硝酸钡的浓度为0.02-1.5mol/L,备用;
3)将步骤I)制得的苯甲酸钠水溶液和步骤2)制得的硝酸钡水溶液按照苯甲酸钠与硝酸钡的摩尔比为1:1的比例相混合，反应得到含有苯甲酸钡沉淀的混合液静置30~50min，备用;
4)将钨酸钠溶于水，形成钨酸钠水溶液，调节溶液中钨酸钠的浓度为0.02-1.5mol/L ；
5)将步骤4)制得的钨酸钠水溶液与步骤3)制得的含有苯甲酸钡沉淀的混合液相混合，其中钨酸钠和苯甲酸钡的摩尔比为1:1，然后将所得的混合液于100-1000W超声波中超声处理30-90min，再用水洗涤反应产物3~5次，过滤、烘干后，即得到钨酸钡纳米线。
[0006]本发明的有益效果:
本发明提供的钨酸钡纳米线的制备方法，具有工艺过程简单、成本低廉、不使用任何有机表面活性剂等优点，并且能够有效地控制钨酸钡纳米晶体的形貌；本发明所制备的钨酸钡纳米线，因具有一维结构，长径比高，具有较大的比表面积，且结晶性好、纯度高，因而在光电、医学、微波陶瓷、光谱学、激光材料等领域具有更加广泛的应用。
【附图说明】
[0007]图1本发明合成的钨酸钡纳米线的XRD图谱；
图2本发明合成的钨酸钡纳米线的透射电镜(TEM)照片。
【具体实施方式】
[0008]下面结合【具体实施方式】对本发明做进一步的阐述。
[0009]实施例1
一种钨酸钡纳米线的制备方法，包括以下步骤:
O将苯甲酸钠溶于水，形成苯甲酸钠水溶液，调节溶液中的苯甲酸钠的浓度为0.16mol/L,备用；
2)将硝酸钡溶于水，形成硝酸钡水溶液，调节溶液中硝酸钡的浓度为0.16mol/L，备用；
3)将步骤I)制得的苯甲酸钠水溶液和步骤2)制得的硝酸钡水溶液按照苯甲酸钠与硝酸钡的摩尔比为1:1相混合，得到的苯甲酸钡沉淀溶液静置30min，备用；
4)将钨酸钠溶于水，形成钨酸钠水溶液，调节溶液中钨酸钠的浓度为0.16mol/L ；
5)将步骤4)制得的钨酸钠水溶液与步骤3)制得的苯甲酸钡沉淀溶液相混合，其中钨酸钠和苯甲酸钡的摩尔比为1:1，然后将所得的混合溶液于200W超声波中超声处理80min，再用水洗涤反应产物3~5次，过滤、烘干后，即得到钨酸钡纳米线；
所得钨酸钡纳米线的直径约为30-50nm，长度约为1.5_2 μ m，其XRD图谱见图1 ;透射电镜图见图2。
[0010]实施例2
一种钨酸钡纳米线的制备方法，包括以下步骤:
1)将苯甲酸钠溶于水，形成苯甲酸钠水溶液，调节溶液中的苯甲酸钠的浓度为1.3mol/Lj备用；
2)将硝酸钡溶于水，形成硝酸钡水溶液，调节溶液中硝酸钡的浓度为1.3mol/L，备用；
3)将步骤I)制得的苯甲酸钠水溶液和步骤2)制得的硝酸钡水溶液按照苯甲酸钠与硝酸钡的摩尔比为1:1相混合，得到的苯甲酸钡沉淀溶液静置40min，备用；
4)将钨酸钠溶于水,形成钨酸钠水溶液,调节溶液中钨酸钠的浓度为1.3mol/L ；
5)将步骤4)制得的钨酸钠水溶液与步骤3)制得的苯甲酸钡沉淀溶液相混合，其中钨酸钠和苯甲酸钡的摩尔比为1:1，然后将所得的混合溶液于500W超声波中超声处理60min，再用水洗涤反应产物3~5次，过滤、烘干后，即得到钨酸钡纳米线。
[0011]实施例3
一种钨酸钡纳米线的制备方法，包括以下步骤:
O将苯甲酸钠溶于水，形成苯甲酸钠水溶液，调节溶液中的苯甲酸钠的浓度为
0.85mol/L,备用；
2)将硝酸钡溶于水，形成硝酸钡水溶液，调节溶液中硝酸钡的浓度为0.85mol/L,备用；
3)将步骤I)制得的苯甲酸钠水溶液和步骤2)制得的硝酸钡水溶液按照苯甲酸钠与硝酸钡的摩尔比为1:1相混合，得到的苯甲酸钡沉淀溶液静置50min，备用； 4)将钨酸钠溶于水，形成钨酸钠水溶液，调节溶液中钨酸钠的浓度为0.85mol/L ；
5)将步骤4)制得的钨酸钠水溶液与步骤3)制得的苯甲酸钡沉淀溶液相混合，其中钨酸钠和苯甲酸钡的摩尔比为1:1，然后将所得的混合溶液于100W超声波中超声处理30min，再用水洗涤反应产物3~5次，过滤、烘干后，即得到钨酸钡纳米线。
[0012]实施例4
一种钨酸钡纳米线的制备方法，包括以下步骤:
1)将苯甲酸钠溶于水，形成苯甲酸钠水溶液，调节溶液中的苯甲酸钠的浓度为1.5mol/Lj备用；
2)将硝酸钡溶于水，形成硝酸钡水溶液，调节溶液中硝酸钡的浓度为1.5mol/L，备用；
3)将步骤I)制得的苯甲酸钠水溶液和步骤2)制得的硝酸钡水溶液按照苯甲酸钠与硝酸钡的摩尔比为1:1相混合，得到的苯甲酸钡沉淀溶液静置50min，备用；
4)将钨酸钠溶于水,形成钨酸钠水溶液,调节溶液中钨酸钠的浓度为1.5mol/L ；
5)将步骤4)制得的钨酸钠水溶液与步骤3)制得的苯甲酸钡沉淀溶液相混合，其中钨酸钠和苯甲酸钡的摩尔比为1:1，然后将所得的混合溶液于1000W超声波中超声处理30min，再用水洗涤反应产物3~5次，过滤、烘干后，即得到钨酸钡纳米线。
[0013]实施例5
一种钨酸钡纳米线的制备方法，包括以下步骤:
O将苯甲酸钠溶于水，形成苯甲酸钠水溶液，调节溶液中的苯甲酸钠的浓度为0.02mol/L，备用；
2)将硝酸钡溶于水，形成硝酸钡水溶液，调节溶液中硝酸钡的浓度为0.02mol/L,备用；
3)将步骤I)制得的苯甲酸钠水溶液和步骤2)制得的硝酸钡水溶液按照苯甲酸钠与硝酸钡的摩尔比为1:1相混合，得到的苯甲酸钡沉淀溶液静置30min，备用；
4)将钨酸钠溶于水,形成钨酸钠水溶液,调节溶液中钨酸钠的浓度为0.02mol/L ；
5)将步骤4)制得的钨酸钠水溶液与步骤3)制得的苯甲酸钡沉淀溶液相混合，其中钨酸钠和苯甲酸钡的摩尔比为1:1，然后将所得的混合溶液于100W超声波中超声处理90min，再用水洗涤反应产物3~5次，过滤、烘干后，即得到钨酸钡纳米线。
[0014]本发明提供的钨酸钡纳米线的制备方法，主要步骤是先分别制备出钨酸钠、硝酸钡、苯甲酸钠水溶液，然后将硝酸钡和苯甲酸钠水溶液混合，静置30~50min，充分生成苯甲酸钡沉淀作为反应先驱体，再将钨酸钠溶液与制备出的苯甲酸钡沉淀溶液混合，进行超声处理后得到钨酸钡纳米线。本发明制备了结晶性好、纯度高、具有一维结构的钨酸钡纳米线。本发明提供的钨酸钡纳米线的制备方法，具有操作简单、形貌可控、不使用任何有机表面活性剂、成本低廉等优点，易于工业化生产。本发明制备出的钨酸钡纳米线，因具有一维结构，长径比高，具有较大的比表面积，因而在光电、医学、微波陶瓷、光谱学、激光材料等领域具有更加广泛的应用。
【主权项】
1.一种钨酸钡纳米线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: .1)将苯甲酸钠溶于水，形成苯甲酸钠水溶液，调节溶液中苯甲酸钠的浓度为.0.02-1.5mol/L，备用； . 2)将硝酸钡溶于水，形成硝酸钡水溶液，调节溶液中硝酸钡的浓度为0.02-1.5mol/L,备用; . 3)将步骤I)制得的苯甲酸钠水溶液和步骤2)制得的硝酸钡水溶液按照苯甲酸钠与硝酸钡的摩尔比为1:1的比例相混合，反应得到含有苯甲酸钡沉淀的混合液静置30~50min，备用; . 4)将钨酸钠溶于水，形成钨酸钠水溶液，调节溶液中钨酸钠的浓度为0.02-1.5mol/L ； . 5)将步骤4)制得的钨酸钠水溶液与步骤3)制得的含有苯甲酸钡沉淀的混合液相混合，其中钨酸钠和苯甲酸钡的摩尔比为1:1，然后将所得的混合液于100-1000W超声波中超声处理30-90min，再用水洗涤反应产物3~5次，过滤、烘干后，即得到钨酸钡纳米线。
【专利摘要】本发明提供一种钨酸钡纳米线的制备方法，主要步骤是先分别制备出钨酸钠、硝酸钡、苯甲酸钠水溶液，然后将硝酸钡和苯甲酸钠水溶液混合，制备出苯甲酸钡沉淀作为反应先驱体，再将钨酸钠溶液与制备出的苯甲酸钡沉淀溶液混合，进行超声处理后得到钨酸钡纳米线；本发明具有工艺过程简单、成本低廉、不使用任何有机表面活性剂等优点，并且能够有效地控制钨酸钡纳米晶体的形貌。
【IPC分类】B82Y30-00, C01G41-00, B82Y40-00
【公开号】CN104591288
【申请号】CN201510024793
【发明人】杨琳琳, 王永刚, 王玉江, 王晓峰, 张俊, 徐国辉
【申请人】洛阳理工学院
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月19日