[发明专利]一种纳米三氧化二钒的制备方法

说明书

本发明特别涉及一种纳米三氧化二钒的制备方法，属于相变材料技术领域，方法包括：将钒源和有机酸进行混合，得到混合物；对所述混合物进行干燥，得到前驱体；对所述前驱体进行煅烧，得到纳米三氧化二钒；通过干式混合法得到前驱体，后采用一步煅烧法得到三氧化二钒的纳米粉体，产物纯度高，结晶性好，颗粒小，该方法具有原料成本低、设备简单、制备周期短、易于大量制备和绿色环保的特点，具有很好的工业化应用前景。

技术领域

本发明属于相变材料技术领域，特别涉及一种纳米三氧化二钒的制备方法。

背景技术

三氧化二钒是一种相变材料，相变后电阻率，吸收率和反射率等均发生巨大变化。由于这一特性，被广泛应用在温度传感器，催化剂，新型电子元器件等领域。随着科学技术的快速进步，三氧化二钒的应用越来越广，市场需求巨大。

但是，目前三氧化二钒的制备还处于实验室阶段，主要是由于1、制造成本高；2、钒为多价态氧化物，制得纯价的钒氧化物难度较大。综上，纳米三氧化二钒粉体的制备方法复杂，成本高，难以实现工业化生产。且现有的制备方法所制得的三氧化二钒粉体粗大，颗粒不均匀，难以达到纳米级别。例如中国发明专利申请CN 112811467 A一种V₂O₃纳米颗粒的制备方法。该方案为：首先将钒源与硫源溶于无水乙醇中，室温下搅拌均匀后进行溶剂热反应，得到硫化钒前驱体，将产物洗涤干净并冷冻干燥；然后将硫化钒前驱体在管式炉惰性气氛下煅烧，研磨得V₂O₃纳米颗粒。由于该实验方案所用到的硫源为有毒物质，且用量大，产生的废弃物难以处理；实验步骤过于复杂，实验周期长；成本较高等原因，极大的限制纳米V₂O₃的工业化生产。

发明内容

本申请的目的在于提供一种纳米三氧化二钒的制备方法，以解决目前制备三氧化二钒的原料具有毒性的问题。

本发明实施例提供了一种纳米三氧化二钒的制备方法，所述方法包括：

对钒源和有机酸进行混合，得到混合物；

对所述混合物进行干燥，得到前驱体；

对所述前驱体进行煅烧，得到纳米三氧化二钒；

其中，所述钒源和所述有机酸均为固体，所述混合为干式混合。

可选的，所述钒源包括二氧化钒、五氧化二钒、偏钒酸铵中的至少一种。

可选的，所述固体有机酸包括柠檬酸、酒石酸、草酸中的至少一种。

可选的，所述钒源和有机酸的摩尔比为1：0.2-6。

可选的，所述对所述混合物进行干燥，得到前驱体，具体包括：

对所述混合物进行干燥，以使所述混合物达到设定湿度，得到前驱体。

可选的，所述干燥的温度为40℃-100℃，所述干燥的时间为1-8h。

可选的，所述对所述前驱体进行煅烧，得到纳米三氧化二钒，具体包括：

对所述前驱体进行煅烧，以使所述前驱体发生反应，得到纳米三氧化二钒。

可选的，所述煅烧的温度为200℃-800℃，所述煅烧的时间为0.5h-3h。

可选的，所述煅烧的气氛为氮气、氩气、氮气和氧气的混合气或氩气和氧气的混合气；煅烧的气氛的气体流量为10mL/min-200mL/min。

可选的，所述纳米三氧化二钒的粒径为20nm-1000nm。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：