[发明专利]一种水热法合成光致变色纳米MoO3粉体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成MoO₃纳米粉体的方法，特别是用水热法合成具有光致变色性能的MoO₃纳米粉体方法。

背景技术

光致变色(photochromism)，指的是某物质在两种物理或化学状态之间的可逆变化，其中至少有一个方向的转变是由光辐射引起的。变化过程可用下述方程表示。

        

    颜色1             颜色2

其基本特征是：(1)T₁，T₂在一定条件下，都能稳定存在；(2)T₁，T₂的颜色视差显著不同；(3)T₁，T₂之间的变化是可逆的。光致变色最早是在生物体内发现，距今已有一百多年的历史，1867年，Fritsche首次观察到黄色的并四苯化合物在空气和光的作用下发生褪色，所生成的物质受热重新生成黄色的并四苯化合物的现象。1899年，Markwald研究了1，4-二氢-2，3，4，4-四氯萘-1-酮在光作用下发生的可逆的颜色变化的行为，认为这是一种新的现象并称之为光致色变(Phototropic)。但在随后的六七十年中，除了有几例化合物在光的作用下颜色发生可逆变化的报道外，光致变色的现象并未引起人们的关注。光致变色学发展的第一次飞跃始于20世纪40年代，为了揭示光致变色反应机理，生成物的结构及反应中间体的形成过程，人们对苯乙烯，偶氮染料等的顺-反异构化反应做了大量的研究。到了50～60年代，由于螺吡喃，俘精酸酐等光致变色体系的发现，光致变色学的发展出现了第二次飞跃。这期间对光致变色材料的研究主要围绕在军事和商业兴趣上，比如，光致变色伪装材料，光致变色印刷板和印刷电路等。激光技术的发展给光致变色学的突破创造了条件，90年代后，光致变色有了较快的发展。随着纳米科学，光电子学以及超分子化学等学科的蓬勃发展，光致变色材料在信息显示、传感器、超高密度光信息存储及防伪辨伪、防光等许多方面有着巨大的应用前景，因而成为材料科学领域的研究热点之一。

MoO₃是一种重要的新型半导体材料，具有电致变色、气致变色、光致变色等多种性能，其微粉在合成催化剂、敏感元件、快离子导体以及潜在的电池电极等许多功能材料方面具有特殊的用途。

由于MoO₃具有光致变色特性，其在大屏幕显示、高密度存储和灵巧窗等多个研究领域中具有潜在的应用前景，已引起了人们的广泛关注。但目前对于MoO₃光致变色性能的研究大多集中在溶胶和薄膜上，对于纯的MoO₃粉体光致变色性能的研究尚未见报道，为了扩大MoO₃光致变色材料的应用范围，有必要对纯的MoO₃光致变色纳米粉体进行研究。

发明内容

本发明的目的就是针对现有MoO₃光致变色研究的不足之处，提供一种用水热法合成光致变色MoO₃纳米粉体的方法。

本发明的目的是这样实现的，一种水热法合成光致变色MoO₃纳米粉体的方法包括以下几步骤：

(1)配制钼酸盐前驱液；

(2)调节体系pH值；

(3)移入水热反应釜进行水热反应；

(4)清洗并收集粉体。

上述第(1)步所说的配制钼酸盐前驱液采用的钼酸盐溶液的浓度为0.05～3mol/L，第(2)步所说的调节体系pH值是指在磁力搅拌器的搅拌速度为400～600r/min作用下滴加盐酸，溶液的pH值调整为0.1～3.0。第(3)步所说的将反应体系移入水热反应釜进行水热反应，是指反应温度为60～180℃，反应时间为8小时～6天。第(4)所说的清洗并收集粉体是指首先用蒸馏水水洗，清洗其中的残留水溶性杂质，直至上清液的pH值为6.5～7.5之间。最后置于真空干燥箱中在真空度为0.05～0.1、温度为50～80℃的条件下干燥1～3h。