[发明专利]一种钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物及其制备方法与应用。方法包括步骤：称取适量氧化石墨烯粉末、五氧化二钒、有机酸和钨酸铵加入溶剂去离子水中混合均匀，得到前驱液；所述前驱液经水热反应、冷却、洗涤、离心洗涤、干燥后，进行煅烧得到钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物。本发明制得的钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物具有良好的分散性和结晶度，将其应用于新型相变智能温控材料和节能材料中可提高其防污性能和隔热性能，且本发明制备工艺简单、效率高、能耗低，可实现规模化生产。

技术领域

本发明涉及石墨烯复合材料技术领域，尤其涉及一种钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物及其制备方法与应用。

背景技术

近年来节能减排成为了当前各国的首要任务。而建筑能耗占社会总能耗的1/3以上。因此，建筑物的节能减排是解决建筑高耗能问题的有效手段，同时也是降低能耗的关键。通过开发节能玻璃，有望大幅度降低温室气体排放和能耗，最终达到节能环保的目的。

目前在建筑玻璃上涂覆以隔热节能粉体为主体的涂料，可满足工厂建筑节能的生产要求，也可实现对现有普通玻璃进行的节能改造。红外线是外界环境热源的主要来源，但现有的隔热节能粉体对红外线的吸收或反射效果并不理想。因此，需要对其进行改进。

二氧化钒粒子和石墨烯所形成的导电网络理论上可以实现对红外光的全反射，而不是常规的漫反射，可以大幅降低对红外线的吸收和透过，从而减少温升，实现节能的目的。同时石墨烯具有较高的电导率，能及时将电子导出，反应终能抑制光生电子和空穴复合，提高光催化反应效率，从而可提高涂层的防污性能。而且二氧化钒/石墨烯复合粉体用于透明隔热玻璃纳米涂料的研究鲜见报道，因此研究用于透明隔热玻璃纳米涂料的二氧化钒/石墨烯复合粉体的研究具有重要意义。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物及其制备方法与应用，旨在提供一种钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物用于透明隔热玻璃纳米涂料。

本发明的技术方案如下：

一种钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物的制备方法，其中，包括步骤：

（1）取氧化石墨烯粉末，加入去离子水中，超声分散；

（2）再取五氧化二钒、有机酸和钨酸铵，加入步骤（1）所得体系中，搅拌，得到前驱液；

（3）将步骤（2）所得前驱液转移至反应釜中进行水热反应；

（4）将步骤（3）反应后所得混合液依次进行冷却、洗涤、离心分离、干燥后，进行煅烧，得到钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物。

所述的钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物的制备方法，其中，步骤（1）中，所述氧化石墨烯为二维的氧化石墨烯纳米片。

所述的钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物的制备方法，其中，步骤（1）中，所述氧化石墨烯粉末超声分散的步骤如下：使用28-59kHz频率，500W功率超声处理，处理时间为5-60min。

所述的钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物的制备方法，其中，步骤（2）中，所述五氧化二钒与钨酸铵的物质的量比为100：1-20：1。

所述的钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物的制备方法，其中，步骤（2）中，所述有机酸为柠檬酸和草酸中的一种，其中，五氧化二钒与柠檬酸的物质的量比为1：3，与草酸的物质的量比为1：2。

所述的钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物的制备方法，其中，步骤（3）中，所述水热反应的水热温度为180-200℃，水热时间为24-72h。

所述的钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物的制备方法，其中，步骤（4）中，所述煅烧温度为550℃-650℃，煅烧时间为1.5h-2.5h。