[发明专利]一种片状铯钨青铜纳米粉体及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种片状铯钨青铜纳米粉体，属于红外线屏蔽技术领域，本发明中组成片状铯钨青铜纳米粉体的铯钨青铜的成分为Cs_0.20WO₃、Cs_0.30WO₃或Cs_0.32WO₃；所述片状铯钨青铜纳米粉体具有长方形片状结构，所述片状结构的厚度为10～50nm，长度为400～1000nm，宽度为100～500nm。本发明提供的片状铯钨青铜纳米粉体具有长方形片状结构，同时具有较高的近红外线屏蔽和红外线屏蔽性能，且制备方法简单可控，成本低。

技术领域

本发明涉及红外线屏蔽领技术领域，特别涉及一种片状铯钨青铜纳米粉体及其制备方法和应用。

背景技术

钨青铜是一类典型的非化学计量的化合物，其化学式可表示为M_xWO₃(或M_xW⁵⁺_xW⁶⁺_1-xO₃，M主要为碱金属，x值介于0与1之间)。近年来，这种具有混合价态钨离子化合物，作为一种新型红外屏蔽材料，逐渐引起研究者的关注。2007年Adachi等首次发现钨青铜纳米粒子是一种理想的近红外遮蔽材料。此后，人们对此类材料的近红外屏蔽性能进行了广泛的研究，发现铯钨青铜表现出最优异的近红外屏蔽性能，同时也拥有较高的可见光透过率，并且其近红外屏蔽性能随着x值的增大，逐渐提高。

随着钨青铜纳米材料的广泛应用，其制备技术也变得越来越重要。目前，钨青铜粉体的制备主要包括：1、固相法：固相法通常是将金属M的单质、氧化物或盐类与钨和钨的氧化物混合，在较高的温度、压力或球磨等条件下，经过固相反应，得到不同类型的钨青铜。但该法合成的钨青铜难以控制形貌，且产物颗粒尺寸较大。2、湿化学法，湿化学法主要包括：溶剂热法与水热法。溶剂热法与水热法相似，区别在于以醇类等有机物代替水作为溶剂。湿化学法合成条件温和，操作简单，产物的尺寸和形貌相对可控，是目前研究最多，效果最好的钨青铜制备方法。近年来，采用湿化学法来制备铯钨青铜纳米材料，受到一定关注。其中，《Dissovery ofan excellect IR absorbent with a broad working waveband:Cs_xWO₃nanorods》(Guo等,Chem.Commun.,2011,47,8853–8855)开发了一种全液相、无需高温热处理的方法，首先将六氯化钨和氢氧化铯两种原料溶于乙醇中，再加入一定量的乙酸后，置于高压釜中，在240℃下反应20h。此法所制得的铯钨青铜纳米粉体的铯钨原子比为0.32，粒径分布窄，粉体团聚程度轻，并且无需在还原性气氛下进行高温退火处理。但是，本发明制得的铯钨青铜纳米粉体的形貌为一维纳米短棒状，而且，反应物的浓度极低，氯化钨较昂贵且具有很强的腐蚀性，极易和空气中的水蒸气发生反应，反应过程难以控制，这都会增加生产成本，不易于工业化生产。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种片状铯钨青铜纳米粉体及其制备方法和应用，本发明提供的片状铯钨青铜纳米粉体具有长方形片状结构，具有较高的近红外线屏蔽和红外线屏蔽性能，且制备方法简单可控，成本低。

为了实现上述技术目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种片状铯钨青铜纳米粉体，所述组成片状铯钨青铜纳米粉体的铯钨青铜的成分为Cs_0.20WO₃、Cs_0.30WO₃或Cs_0.32WO₃；

所述片状铯钨青铜纳米粉体具有长方形片状结构，所述片状结构的厚度为10～50nm，长度为400～1000nm，宽度为100～500nm。

优选地，所述片状结构的厚度为20～30nm，长度为550～700nm，宽度为200～350nm。