[发明专利]一种具有大比表面积的五氧化二钒材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有大比表面积的五氧化二钒材料，其特征在于所述材料由若干无规则的管状纳米晶体相互无规则交织形成，所述管状晶体的管壁由单晶颗粒相互连接而成，所述单晶颗粒间存有孔洞。

2.根据权利要求1所述的一种具有大比表面积的五氧化二钒材料，其特征在于所述管状晶体的管径为1～5μm，所述孔洞的孔径为5～150nm。

3.根据权利要求1所述的一种具有大比表面积的五氧化二钒材料，其特征在于所述单晶颗粒的空间群为Pmmn(59)，晶格常量为

4.如权利要求1～3所述一种具有大比表面积的五氧化二钒材料的制备方法，其特征在于包括如下主要步骤：

a)将石英蒸发器连接到化学气相沉积CVD法的制备系统中；

b)采用环状柱形石英衬底，用丙酮、酒精清洗后将该衬底放置在所述制备系统的炉管内，出风口一侧，并在所述蒸发器中放入一定量的乙酰丙酮氧钒VO(acac)₂；

c)密闭所述制备系统，并排除该系统中氧气；

d)使所述制备系统中的炉管中心的温度升至540～560℃，衬底温度保持在200～220℃状态下，加热蒸发器至215～235℃，使乙酰丙酮氧钒VO(acac)₂蒸发，用一定纯度和一定流量的氮气做乙酰丙酮氧钒VO(acac)₂蒸汽的载流气体，将所述蒸汽载入所述制备系统中的炉管内，并向炉管内通入一定流量的氧气O₂，该氧气O₂与乙酰丙酮氧钒VO(acac)₂蒸汽反应，形成五氧化二钒V₂O₅蒸汽，V₂O₅蒸汽在低温衬底区域沉积结晶；

e)停止对蒸发器加热，保持氮气和氧气的流量和炉管中心的温度不变，升高衬底温度至440～460℃，使VO(acac)₂杂质蒸发，V₂O₅再结晶，形成所述具有大比表面积的V₂O₅材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述衬底置于炉管内距炉管中心50～60cm处。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述作为载流气体的氮气的流量为140～160sccm，纯度为98.5％～99.999％。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述通入的反应气体——氧气O₂的流量为20sccm，纯度为99.999％。