[发明专利]一种微波-紫外制备α-MoO3 纳米带的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备MoO₃纳米带的方法，特别涉及一种微波-紫外制备α-MoO₃纳米带的方法。

背景技术

MoO₃作为一种重要的功能无机材料，是电致变色、光致变色、气致变色、气体传感、智能伪装等器件的核心材料，在建筑与汽车的节能、信息显示与储存、环境监控、食品工业、军事等领域具有极大的应用前景。MoO₃有三种常见的晶型结构：热力学稳定的正交相α-MoO₃，热力学亚稳结构的单斜相β-MoO₃和六方相h-MoO₃。近年来，正交相α-MoO₃由于其具有热力学稳定性被广泛的研究。纳米级的MoO₃由于比表面积较小，其性能比微米级的MoO₃更加优越。目前，已报道的α-MoO₃纳米晶有纳米颗粒、纳米棒、纳米纤维、纳米花及纳米带等。合成α-MoO₃纳米晶的方法有水热法、微波水热法、火焰法及溶液燃烧法等，其中最常用的是(1)水热法，李继文等[Jiwen Li,Yanhua Ma,Fangfang Gong，et al,The Preparation Technique of nanometer Molybdenum Trioxide by Hydrothermal Synthesis[J].Applied Mechanics and Materials,2012,117-119:807-810]以二钼酸铵和硝酸为原料，采用水热法得到了α-MoO₃纳米颗粒；严敏燕等[Minyan Yan,Yi Shen,Li Zhao,Zhen Li,Synthesis and photochromic properties of EDTA-induced MoO3powder[J],Materials Research Bulletin,2011,46:1648-1653]采用水热法通过控制EDTA/Mo⁶⁺的比值，在120℃下保温48h制得了α-MoO₃纳米花；李桂存等[Guicun Li,Li Jiang,Shuping Pang,et al,Molybdenum Trioxide Nanostructures:The Evolution from Helical Nanosheets to Crosslike Nanoflowers to Nanobelts[J],J.Phys.Chem.,B2006,110:24472-24475]以金属Mo粉和H₂O₂为原料，采用水热法在180℃保温2-12h后得到螺旋形的α-MoO₃纳米结构。新兴的方法有(2)微波水热法，台湾的Anukorn Phuruangrat等[Anukorn Phuruangrat,Dong Jin Ham,Somchai Thongtem,et al,Electrochemical hydrogen evolution over MoO₃nanowires produced by microwave-assisted hydrothermal reaction[J],Electrochemistry Communications,2009,11:1740-1743]以钼酸铵、CTAB和硝酸为原料，采用微波水热法在150℃下反应3h得到α-MoO₃纳米线；(3)火焰法，英国的Lili Cai等[Lili Cai,Pratap M.Rao,and Xiaolin Zheng,Morphology-Controlled Flame Synthesis of Single,Branched,and Flower-likeα-MoO₃Nanobelt Arrays[J],Nano Letters,2011,11:872-877]以一种催化自由、快速的火焰合成技术在不同的基板上得到了排列不同的单个、树枝状和花状α-MoO₃纳米带；（4）溶液燃烧法，D.Parviz等[D.Parviz,M.Kazemeini,A.M.Rashidi,et al,Synthesis and characterization of MoO₃nanostructures by solution combustion method employing morphology and size control[J],J Nanopart Res,2010,12:1509-1521]以钼酸铵和不同的有机添加剂（PEG、EDTA及尿素等）为前驱体，采用溶液燃烧法制得了形貌不同的α-MoO₃纳米晶。以上几种方法有的存在反应温度高、反应时间较长等缺点，有的存在工艺设备复杂等缺点，所以寻找一种低温、易控、简单、快速合成α-MoO₃纳米晶的方法具有重要的意义。