CN106745262B - 一种利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法 - Google Patents

一种利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106745262B
CN106745262B CN201611140260.4A CN201611140260A CN106745262B CN 106745262 B CN106745262 B CN 106745262B CN 201611140260 A CN201611140260 A CN 201611140260A CN 106745262 B CN106745262 B CN 106745262B
Authority
CN
China
Prior art keywords
molybdenum
amorphous oxide
nanometer sheet
oxidation
molybdenum sulfide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611140260.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106745262A (zh
Inventor
许群
刘威
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhengzhou University
Original Assignee
Zhengzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhengzhou University filed Critical Zhengzhou University
Priority to CN201611140260.4A priority Critical patent/CN106745262B/zh
Publication of CN106745262A publication Critical patent/CN106745262A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106745262B publication Critical patent/CN106745262B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G39/00—Compounds of molybdenum
    • C01G39/02—Oxides; Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/82—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by IR- or Raman-data
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/04—Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/20—Particle morphology extending in two dimensions, e.g. plate-like
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

本发明属于非晶氧化钼纳米材料制备技术领域，特别涉及一种利用氧化少层硫化钼来制备非晶氧化钼纳米片的方法。所述方法为制备体相硫化钼在乙醇水溶液中的分散液，将分散液烘干后进行煅烧，之后进行超临界二氧化碳处理使部分氧化的硫化钼转变成非晶氧化钼纳米片。本发明一种利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法简单易行，原料易得，环保无污染，有很好的应用前景。

Description

一种利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法
技术领域
本发明属于非晶氧化钼纳米材料制备技术领域，具体涉及一种利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法。
背景技术
氧化钼纳米片是一种新型的气体传感、生物检测和催化的纳米材料，是目前理想的二维纳米材料。低廉的、高活性的、高灵敏度的氧化钼在能源转化、光学器件、电学器件等领域有重大的应用前景。然而，由于非晶氧化钼纳米片高活性且易于聚集，故在制备非晶氧化钼时采用化学气相沉积(Madeleine Diskus, Ola Nilsen, et al. J. Vac. Sci.Technol. A, 2012, 30, 01A107-1)、水热法(Jihyun Jang, Sang-Mo Kim, et al. Isr.J. Chem. 2015, 55, 604– 610)等制备方法。在非晶氧化钼纳米材料的制备和应用中，为了降低生产成本和达到绿色环保的目的，要利用简单易得的原材料和探索一种更简单的非晶氧化钼纳米材料的制备技术，这仍然是一种挑战。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法，以提供一种原材料更为简单易得、过程更为绿色的非晶氧化钼纳米片的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法，制备体相硫化钼在乙醇水溶液中的分散液，将分散液烘干后进行煅烧，煅烧后的产物进行超临界二氧化碳处理使部分氧化的硫化钼转变成非晶氧化钼纳米片。
其中，将体相硫化钼在乙醇水溶液中进行2-6h优选4h的水浴超声，然后将分散液在40-100℃优选60℃进行烘干获得氧化少层硫化钼。
所述的乙醇水溶液中乙醇的体积百分比为10-90%，优选为45%。
分散液中体相硫化钼的浓度为5-15mg/ml。
煅烧的温度优选为300～400℃，时间为60～120min。
进行超临界二氧化碳处理的条件为：压力12～20Mpa，温度40～120℃，磁力搅拌下反应3h后释放二氧化碳卸压。
进行超临界处理后，将产物进行离心分离取上清液。具体可在离心管中进行。
离心速率为2000-10000转/min，优选为6000转/min。运转时间为5-30min。
进一步，将上清液在40-100℃优选60℃下烘干得到非晶氧化钼纳米片。
优选的，将煅烧后得到的少层硫化钼再次分散于10-90%优选45%的乙醇水溶液中超声1-4h分散均匀后再进行超临界二氧化碳处理。再次超声使得分散更为均匀，但对获得非晶氧化钼纳米片并无大的影响。
本发明所述分散液的制备以及再次超声的进行优选在剥离烧杯中进行。
本发明提供了一种基于氧化少层硫化钼后超临界二氧化碳处理实现相转变得到非晶氧化钼纳米片的方法。方法利用体相硫化钼在乙醇水溶液中超声得到单层或少层硫化钼纳米片，在空气环境下高温煅烧氧化得到部分氧化的硫化钼，再通过超临界技术，由于高扩散性的二氧化碳在不同结构上吸附的强度的不同产生应力，促使结构相转变的发生。同时，作为小分子的二氧化碳稳定了产生的非晶相从而得到非晶结构的氧化钼纳米片。本发明中，煅烧温度和时间的选择，以及超临界流体条件等对控制硫化钼纳米片向氧化钼纳米片的无序化转化具有重要意义，同时对获得非晶氧化钼的结构起决定作用。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
本发明利用原始的、没有经过改性剥离的少层硫化钼来制备非晶态氧化钼纳米片，比利用化学气相沉积法得到的非晶氧化钼的成本更为低廉，原料更为易得。从整个制备过程上，本发明简单易行，环保无污染，在能源转换、光学器件、电学器件等领域有重大的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1过程中得到的单层硫化钼纳米片的HRTEM图片。
图2为本发明实施例1煅烧氧化并再次超声后获得的硫化钼的HRTEM图片。
图3为本发明实施例1所制备非晶氧化钼纳米片的HRTEM图片。
图4为本发明实施例1所制备非晶氧化钼纳米片的Raman图谱。
具体实施方式
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
实施例1
将100mg硫化钼分散于10ml的乙醇体积比为45%的水溶液中，然后将含有溶液的烧杯水浴超声4h，再在60℃环境下于烘箱中烘干。将烘干得到的少层硫化钼在炭化炉中350℃空气环境下煅烧90min，将煅烧氧化后的少层硫化钼再次分散于45%的乙醇/水溶液中第二次超声1h，分散均匀后转移到反应釜中。向反应釜中注入二氧化碳使其达到超临界状态（16Mpa，80℃），并在磁力搅拌下反应3h后释放二氧化碳进行卸压。将超临界处理后的样品转移到50ml离心管中，之后用离心机以6000转/min的转速运转5min，取上清液并在60℃烘箱中烘干得到非晶氧化钼纳米片。
其中，将剥离的少层硫化钼（非烘干，溶液态）在碳支持膜上用透射电镜表征，其HRTEM见图1；将在空气中煅烧氧化并再次超声后得到的硫化钼在碳支持膜上用透射电镜表征，其HRTEM见图2；将最终得到的非晶氧化钼纳米片在碳支持膜上用透射电镜表征，其HRTEM见图3；所制备非晶氧化钼纳米片的Raman图谱见图4。
实施例2-3
变化下体相硫化钼在分散液中的浓度分别为5mg/ml以及15mg/ml，制备获得非晶氧化钼纳米片。
实施例4-8
变化乙醇水溶液中乙醇的体积比分别为10%、30%、50%、70%以及90%，制备获得非晶氧化钼纳米片。
实施例9-13
变化煅烧温度分别为300℃、320℃、360℃、380℃以及400℃，制备获得非晶氧化钼纳米片。
实施例14-17
变化煅烧时间分别为60min、80 min、100 min、120 min，制备获得非晶氧化钼纳米片。
实施例18
变化超临界二氧化碳处理条件为：压力12 Mpa，温度 120℃，制备获得非晶氧化钼纳米片。
实施例19
变化超临界二氧化碳处理条件为：压力20 Mpa，温度 40℃，制备获得非晶氧化钼纳米片。

Claims (6)

1.一种利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法，其特征在于，制备体相硫化钼在乙醇水溶液中的分散液，将分散液烘干后进行煅烧，煅烧后的产物进行超临界二氧化碳处理使部分氧化的硫化钼转变成非晶氧化钼纳米片；其中，将体相硫化钼在体积百分比为10-90%的乙醇水溶液中进行2-6h水浴超声，然后将分散液在40-100℃进行烘干获得氧化少层硫化钼；煅烧在温度300～400℃进行60～120min；进行超临界二氧化碳处理的条件为：压力12～20Mpa，温度40～120℃，磁力搅拌下反应3h后释放二氧化碳卸压。
2.如权利要求1所述的利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法，其特征在于，分散液中体相硫化钼的浓度为5-15mg/ml。
3.如权利要求1所述的利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法，其特征在于，进行超临界处理后，将产物进行离心分离取上清液。
4.如权利要求3所述的利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法，其特征在于，离心速率为2000-10000转/min。
5.如权利要求3所述的利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法，其特征在于，将上清液在40-100℃下烘干得到非晶氧化钼纳米片。
6.如权利要求1-5任一所述的利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法，其特征在于，将煅烧后的产物再次分散于10-90%的乙醇水溶液中超声分散均匀后再进行超临界二氧化碳处理。
CN201611140260.4A 2016-12-12 2016-12-12 一种利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法 Active CN106745262B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611140260.4A CN106745262B (zh) 2016-12-12 2016-12-12 一种利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611140260.4A CN106745262B (zh) 2016-12-12 2016-12-12 一种利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106745262A CN106745262A (zh) 2017-05-31
CN106745262B true CN106745262B (zh) 2017-12-29

Family

ID=58881138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611140260.4A Active CN106745262B (zh) 2016-12-12 2016-12-12 一种利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106745262B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107601566B (zh) * 2017-11-07 2019-05-31 郑州大学 一种利用本体二硫化钼制备具有lspr效应的非晶氧化钼量子点的方法
CN110967331B (zh) * 2019-12-06 2022-06-10 华东理工大学 一种用于SERS基底耐氧化还原的无定形MoO3-x纳米片的制备方法与应用
CN115259227B (zh) * 2022-09-15 2023-10-27 郑州大学 一种利用超临界二氧化碳制备室温铁磁性氧化钼纳米片的方法
CN115849310A (zh) * 2022-11-28 2023-03-28 西北工业大学 一种二维超薄非晶PtTe2纳米片及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3656888A (en) * 1969-10-02 1972-04-18 American Metal Climax Inc Liquid phase oxidation process
US3941867A (en) * 1974-09-04 1976-03-02 Canadian Patents And Development Limited Production of molybdenum trioxide from molybdenite in a fluidized bed
CN103613136A (zh) * 2013-11-21 2014-03-05 镇江市高等专科学校 一种三氧化钼四方纳米片的制备方法
CN105060345A (zh) * 2015-07-17 2015-11-18 济南大学 一种空心立方结构三氧化钼的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3656888A (en) * 1969-10-02 1972-04-18 American Metal Climax Inc Liquid phase oxidation process
US3941867A (en) * 1974-09-04 1976-03-02 Canadian Patents And Development Limited Production of molybdenum trioxide from molybdenite in a fluidized bed
CN103613136A (zh) * 2013-11-21 2014-03-05 镇江市高等专科学校 一种三氧化钼四方纳米片的制备方法
CN105060345A (zh) * 2015-07-17 2015-11-18 济南大学 一种空心立方结构三氧化钼的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"CO2‑Induced Phase Engineering: Protocol for Enhanced Photoelectrocatalytic Performance of 2D MoS2 Nanosheets";Yuhang Qi et al.;《ACS NANO》;20160203;第10卷;第2903-2909页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106745262A (zh) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106745262B (zh) 一种利用氧化少层硫化钼制备非晶氧化钼纳米片的方法
CN105523541B (zh) 杂原子掺杂的多孔碳空心微球及其制备方法
CN104250003B (zh) 一种氮掺杂多孔碳纳米片的制备方法
CN104118908B (zh) 一种有序二氧化钛纳米材料的调控制备方法
CN106430308B (zh) 一种水热法制备五氧化二钒实心微球的方法
Wang et al. Hydrothermal synthesis of dumbbell-shaped ZnO microstructures
CN107486110A (zh) 一种高效降解亚甲基蓝的方法
CN103332671B (zh) 一种多孔印迹碳纳米球的制备方法
CN106698509B (zh) 粒度分布均匀的复合纳米氧化锆、连续制备方法及其设备
CN105734529B (zh) 一种二硫化钼纳米墙的合成方法
CN108355698A (zh) 一种o掺杂石墨相氮化碳纳米片粉末的制备方法
CN103818964A (zh) W18o49超细纳米线的制备方法
CN105932279B (zh) 一种纳米棒状v3s4的制备方法及应用
CN104944392A (zh) 一种宏量制备石墨相氮化碳纳米片的方法
CN104176729A (zh) 一种氧化石墨烯的还原方法
CN109809481A (zh) 一种利用碳化钛超薄纳米片制备具有中空结构的二氧化钛多面体的方法
CN105502373A (zh) 一种石墨烯的绿色制备方法
CN108408761A (zh) 三维蜂窝结构ZnO纳米材料的可控制备方法
Chen et al. Synthesis of hierarchically porous structured CaCO3 and TiO2 replicas by sol-gel method using lotus root as template
CN107161989A (zh) 一种蜂窝状三维石墨烯的制备方法
CN106115779B (zh) 一种中空纳米TiO2包碳Yolk‑shell结构的制备方法
CN106115639A (zh) 一种卷曲叶片形纳米层状g‑C3N4的制备方法
CN106186060B (zh) 一种直径小于100nm超细中空二氧化钛纳米球的制备方法
CN108525603A (zh) 一种生物质基纳米表面活性剂及其制备方法和应用
CN104291314A (zh) 一种介孔印迹碳纳米球的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant