[发明专利]一种紫色氧化钨纳米线及其制备方法

说明书

本发明涉及一种紫色氧化钨纳米线及其制备方法，该方法包括，将三氧化钨粉末均匀压紧平铺在衬底上，平铺厚度为0.5～3mm；在真空条件下，对所述三氧化钨粉末进行高温加热40～90min，然后自然冷却至室温，即可获得紫色氧化钨纳米线。本发明采用一步法即可获得W₁₈O₄₉纳米线，其工序简单，该方法获得的W₁₈O₄₉纳米线比表面积大，适用于光电器件及电化学器件等，多余的WO₃粉末可重复煅烧使用，节约成本。

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，尤其涉及一种紫色氧化钨纳米线及其制备方法。

背景技术

金属氧化物半导体由于其优异的性能和丰富的应用范围，一直是实验室和工业生产中重要的研究对象。科研工作者始终以寻找流程更简单、成本更低廉的金属氧化物半导体生产方法为重要任务。氧化钨就是一种在光电化学界具有非常广泛应用的半导体材料。它有多种氧化态，黄色氧化钨(WO₃，YTO)、蓝色氧化钨(WO_2.9，BTO)、紫色氧化钨(WO_2.72，VTO)和棕色氧化钨(WO₂)。蓝钨是指一类含有有钨(Ⅵ)及钨(V)混合价态的深蓝色化合物，组成十分复杂，存在着WO₂、WO₄等中间氧化物，是制取钨粉的重要原料之一。蓝钨的制取方法主要有仲钨酸铵(APT)密闭煅烧法、APT氢气还原法等。而紫钨结构为强裂变形的八面体，呈现紫色或蓝紫色的针状或线状晶体，需要在精准控制的温度下，以APT为原料在氩气中还原脱氧而得。紫钨具有较多的氧空位，具有很高化学活性，是制取超细钨粉或纳米钨粉、光催化材料、石油催化剂、微电子集成电路板的优选材料，商用潜力十分巨大。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的首要目的是提供一种紫色氧化钨纳米线及其制备方法。基于上述目的本发明至少提供如下技术方案：

一种紫色氧化钨纳米线的制备方法，其包括：

将三氧化钨粉末均匀压实平铺在衬底上，平铺厚度为0.5～3mm；

在真空条件下，对所述三氧化钨粉末进行高温加热40～90min，然后自然冷却至室温，即可获得紫色氧化钨纳米线。

进一步的，所述紫色氧化钨纳米线为紫色W₁₈O₄₉纳米线。

进一步的，所述真空条件的真空度优于1Pa。

进一步的，对所述三氧化钨粉末进行高温加热具体包括，对所述三氧化钨粉末进行加热，升温时间为30～60min，至温度升高到900℃以上后，保持温度不变，持续高温加热20～90min。

进一步的，所述温度升高到900～1100℃后，保持温度不变。

进一步的，所述衬底为可承受高温的平板或舟型坩埚，材料为钨。

进一步的，所述平铺厚度为1mm。

进一步的，所述三氧化钨粉末的纯度大于等于99.9％。

一种紫色氧化钨纳米线，所述紫色氧化钨纳米线根据上述制备方法获得。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

本发明采用一步法制备获得紫色W₁₈O₄₉纳米线，其工序简单，且反应中多余的WO₃粉末可重复煅烧使用，节约了成本。通过本发明的制备方法获得的纳米线比表面积大，尺寸可控，能够适用于光电器件及电化学器件等领域。

附图说明