[发明专利]一种铵钨青铜中空微球及其制备方法

说明书

本发明提供了一种铵钨青铜中空微球及其制备方法，属于无机材料的制备技术领域。本发明提供的制备方法，包括以下步骤：将三氧化钨、硫脲和水混合，进行水热反应后，依次进行分离和干燥，得到铵钨青铜中空微球。本发明以三氧化钨和硫脲为原料，采用水热法制备了铵钨青铜中空微球，使制得的铵钨青铜中空微球纯度高，结晶性能和分散性好，粒径分布集中。

技术领域

本发明属于无机材料的制备技术领域，具体涉及一种铵钨青铜中空微球及其制备方法。

背景技术

铵钨青铜((NH₄)_xWO₃)是钨青铜化合物中的重要成员，本身具有独特的隧道结构，当中的钨离子以W⁶⁺和W⁵⁺的混合价态形式存在，因其在近红外光吸收、催化、电池、气体传感、光致及电致变色器件等领域具有良好的应用前景而越来越受到人们的关注。然而，铵钨青铜从结构上来看是由尺寸相对较大的间隙NH₄⁺阳离子嵌入到WO₆八面体网格间的空隙而得，导致其本身具有较大的结构畸变，从而使它的合成制备具有一定的难度，尤其是要制备具有特定形貌的铵钨青铜。

目前，国内外提出的铵钨青铜制备方法主要有固相热分解法、水热及溶剂热合成法。固相热分解法虽然能用于规模化生产，但是需要的反应温度较高(通常要500℃以上)，得到的产物粒径过大，团聚严重，而且产物形貌难以控制及易引入杂质。到目前为止，只有少数几种规则形貌的铵钨青铜被人们采用水热或溶剂热法成功制备，如铵钨青铜纳米晶、纳米立方体和纳米棒，然而关于铵钨青铜中空微球的制备还尚未见有文献报道。众所周知，材料的性能与其形貌密切相关，因而制备具有不同形貌的铵钨青铜对于调控和拓展其性能应用具有重要的意义。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种铵钨青铜中空微球及其制备方法。本发明提供的制备方法制得的铵钨青铜中空微球纯度高，结晶性能和分散性好，粒径分布集中。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种铵钨青铜中空微球的制备方法，包括以下步骤：

将三氧化钨、硫脲和水混合，进行水热反应后，依次进行分离和干燥，得到铵钨青铜中空微球。

优选地，所述三氧化钨和硫脲的摩尔比为1:(2.7～3.3)。

优选地，所述三氧化钨在三氧化钨、硫脲和水的混合溶液中的摩尔浓度为0.08～0.14mol/L。

优选地，所述硫脲在三氧化钨、硫脲和水的混合溶液中的摩尔浓度为0.29～0.36mol/L。

优选地，所述水热反应的温度为190～210℃，时间为9～20h。

优选地，所述干燥的温度为50～70℃，时间为6～10h。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制得的铵钨青铜中空微球，所述铵钨青铜中空微球以铵钨青铜纳米颗粒和铵钨青铜纳米棒的混合物为壳，所述铵钨青铜纳米颗粒和铵钨青铜纳米棒的混合物中铵钨青铜纳米颗粒的粒径为30～160nm；铵钨青铜纳米棒的长度为0.4～1.8μm，直径为20～140nm。

优选地，所述铵钨青铜中空微球的粒径为4～15μm。