CN107324391B - 一种单层水合三氧化钨纳米片及其制备方法 - Google Patents

一种单层水合三氧化钨纳米片及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107324391B
CN107324391B CN201710702469.3A CN201710702469A CN107324391B CN 107324391 B CN107324391 B CN 107324391B CN 201710702469 A CN201710702469 A CN 201710702469A CN 107324391 B CN107324391 B CN 107324391B
Authority
CN
China
Prior art keywords
slice
trioxide nano
filaments
nonwoven fabric
tungstate
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
CN201710702469.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107324391A (zh
Inventor
方岩雄
刘金成
肖业鹏
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.)
Guangdong University of Technology
Original Assignee
Guangdong University of Technology
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 Guangdong University of Technology filed Critical Guangdong University of Technology
Priority to CN201710702469.3A priority Critical patent/CN107324391B/zh
Publication of CN107324391A publication Critical patent/CN107324391A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107324391B publication Critical patent/CN107324391B/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
    • C01G41/00—Compounds of tungsten
    • C01G41/02—Oxides; Hydroxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • 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
    • C01P2002/84—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by UV- or VIS- 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

本发明提供了一种单层水合三氧化钨纳米片，所提供水合三氧化钨纳米片厚度大大降低，为单层纳米片，且结晶度好，形貌均匀。本发明还提供了该单层水合三氧化钨纳米片的制备方法，其制备过程简单易行，对设备要求低，便于规模化生产。

Description

一种单层水合三氧化钨纳米片及其制备方法
技术领域
本发明涉及纳米材料技术领域，特别涉及一种单层水合三氧化钨纳米片及其制备方法。
背景技术
三氧化钨(WO3)是一种n型宽禁带半导体氧化物，有序纳米结构的WO3或水合WO3具有纳米材料所特有的量子效应、表面效应等特性，在气体传感、光催化、储能器件等领域有广泛应用前景。众所周知，半导体材料的性能及应用与其微观结构和形貌有很大关联，其中，具有较高比表面积的二维纳米WO3或水合WO3具有独特的光电特性，受到越来越多的关注。
目前，二维纳米结构的三氧化钨或水合三氧化钨的制备方法大体分为“由下而上”法(如高温气相法、化学合成法)和“由上而下”法(如机械剥离法、化学剥离法)。其中，有不少二维纳米结构的三氧化钨或水合三氧化钨是通过化学剥离法制得，如申请号为200710054544.6的中国专利申请公开了一种面积为(100～800)nm×(100～800)nm，表观厚度为5～40nm的WO3纳米片及其制备方法；申请号为2012103776091的中国专利申请公开了一种利用热氧化法制备WO3纳米片的方法，该法制得的WO3纳米片的厚度为0.2～2μm；有文献(Chem.Mater.2010,22,5660-5666)报道了一种浓硝酸化学剥离钨箔制备WO3纳米片的方法，该方法制得的WO3纳米片厚度仅为1.4nm左右；另有文献(Sci.Rep.2013,3,1936)报道了一种化学剥离钨酸制备WO3纳米片的方法，该法制得的WO3纳米片厚度也仅为1.4nm左右。
现有技术所得的都是具有一定厚度的多层WO3纳米片或水合WO3纳米片，然而，WO3纳米片或水合WO3纳米片厚度越小，其柔韧性更好、比表面积更大，而且，其带隙更宽，功函数更小，具有更好的导电性能。因此，如何降低其厚度或者得到单层纳米片具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种单层水合三氧化钨纳米片及其制备方法，本发明提供的水合三氧化钨纳米片为单层纳米片，厚度大大降低。
本发明提供了一种单层水合三氧化钨纳米片，所述纳米片的长度为0.1～2μm，宽度为0.1～2μm，厚度为0.5～0.7nm。
优选的，所述纳米片的长宽比为(1～20)∶1。
优选的，所述水合三氧化钨纳米片为正交相。
优选的，所述水合三氧化钨纳米片为二水合三氧化钨纳米片。
本发明提供了一种上述技术方案所述的单层水合三氧化钨纳米片的制备方法，包括以下步骤：
a)将黄钨酸与辅助剥离剂混合、超声处理，得到第一钨酸基层状物；
所述辅助剥离剂选自碳链长度≤4的有机极性溶剂；
b)将所述第一钨酸基层状物与主剥离剂混合、加热反应，得到第二钨酸基层状物；
所述主剥离剂选自碳链长度为10～18的有机胺；
c)将第二钨酸基层状物与硝酸液混合、过滤，得到单层水合三氧化钨纳米片。
优选的，所述步骤a)中，辅助剥离剂选自甲醇、乙醇、***、丁醛、甲酸、丁酸和丙酮中的一种或几种。
优选的，所述步骤a)中，所述黄钨酸与辅助剥离剂的摩尔比为1∶(5～30)。
优选的，所述步骤b)中，主剥离剂选自十胺、十二胺、十四胺、十六胺和油胺中的一种或几种。
优选的，所述黄钨酸与主剥离剂的摩尔比为1∶(10～75)。
优选的，所述步骤b)中，所述加热反应的温度为120～220℃；
在所述加热反应后，还包括将向所得反应液中加入沉淀剂进行沉淀，过滤，得到第二钨酸基层状物；
所述步骤c)中，第二钨酸基层状物与硝酸液的质量比为1∶(25～75)；
所述硝酸液的浓度为2～8mol/L。
本发明提供了一种单层水合三氧化钨纳米片，所提供水合三氧化钨纳米片厚度大大降低，为单层纳米片，且结晶度好，形貌均匀。本发明还提供了该单层水合三氧化钨纳米片的制备方法，其制备过程简单易行，对设备要求低，便于规模化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为实施例1所得产物的X射线衍射图；
图2为实施例1所得产物的透射电镜；其中，图2a和图2b为不同倍数下的透射电镜图；
图3为实施例1所得产物的原子力显微表征解析图；其中，图3a为原子力显微表征图，图3b为图3a中不同点处的形貌解析图；
图4为实施例1所得产物的紫外-可见光吸收光谱图；
图5为实施例1所得产物的拉曼光谱图。
具体实施方式
本发明提供了一种单层水合三氧化钨纳米片，所述纳米片的长度为0.1～2μm，宽度为0.1～2μm，厚度为0.5～0.7nm。
本发明中，所述纳米片的长宽比优选为(1～20)∶1。
本发明中，所述水合三氧化钨纳米片优选为正交相。
本发明中，所述水合三氧化钨纳米片优选为二水合三氧化钨纳米片。在一些实施例中，所述水合三氧化钨纳米片表观颜色呈黄色，其晶型对应的X射线衍射标准卡片为JCPDS#18-1420。
本发明还提供了上述单层水合三氧化钨纳米片的制备方法，包括以下步骤：
a)将黄钨酸与辅助剥离剂混合、超声处理，得到第一钨酸基层状物；
所述辅助剥离剂选自碳链长度≤4的有机极性溶剂；
b)将所述第一钨酸基层状物与主剥离剂混合、加热反应，得到第二钨酸基层状物；
所述主剥离剂选自碳链长度为10～18的有机胺；
c)将第二钨酸基层状物与硝酸液混合、过滤，得到单层水合三氧化钨纳米片。
按照本发明，首先将黄钨酸与辅助剥离剂混合、超声处理，得到第一钨酸基层状物。
本发明中，所述黄钨酸的来源没有特殊限制，为一般市售品即可，其分子式为WO3·H2O。本发明中，所述辅助剥离剂为碳链长度≤4的有机极性溶剂；碳链长度过长，难以插层剥离形成层状结构；在一些实施例中，具体为甲醇、乙醇、***、丁醛、甲酸、丁酸和丙酮中的一种或几种。本发明中，黄钨酸与辅助剥离剂的摩尔比优选为1∶(5～30)。黄钨酸与辅助剥离剂混合并进行超声处理，本发明中，所述超声处理的功率优选为90～110W，在一些实施例中为100W。本发明中，所述超声处理的时间优选为5～60min。在所述超声处理后，得到第一钨酸基层状物。
按照本发明，在得到第一钨酸基层状物后，将所述第一钨酸基层状物与主剥离剂混合、加热反应，得到第二钨酸基层状物。
本发明中，所述主剥离剂选自碳链长度为10～18的有机胺；碳链长度过长或过短，均难以获得单层水合三氧化钨纳米片；在一些实施例中，具体为十胺、十二胺、十四胺、十六胺和油胺中的一种或几种。本发明中，第一钨酸基层状物与主剥离剂混合时，二者的摩尔比优选为1∶(10～75)。混合后，进行加热反应，本发明中，所述加热反应的温度优选为120～220℃；所述加热反应的时间优选为5～24h，利用溶剂热法进行反应，形成第二钨酸基层状物。
本发明中，在所述加热反应后，优选还包括向所得反应液中加入沉淀剂进行沉淀，过滤，得到第二钨酸基层状物。本发明中，所述沉淀剂的种类没有特殊限制，能够充分溶解所述主剥离剂即可，优选为甲醇、乙醇、***、丁醛、甲酸、丁酸和丙酮中的一种或几种；更优选为丙酮。所述沉淀剂的用量没有特殊限制，引入足量的沉淀剂能够将反应物沉淀即可。在所述沉淀后，进行过滤，得到第二钨酸基层状物。
按照本发明，在得到第二钨酸基层状物后，将第二钨酸基层状物与硝酸液混合、过滤，得到单层水合三氧化钨纳米片。
本发明中，所述硝酸液的浓度优选为2～8mol/L；所述第二钨酸基层状物与硝酸液的质量比优选为1∶(25～75)。硝酸溶液与第二钨酸基层状物混合后，将第二钨酸基层状物中的主剥离剂和辅助剥离剂氧化脱除，得到混合液；之后进行过滤，将混合液中的沉淀物过滤出来；本发明中，在所述过滤后，优选还进行干燥，在所述干燥后，得到单层水合三氧化钨纳米片。所得单层水合三氧化钨纳米片的特征与上述技术方案一致，在此不再赘述。
本发明提供了一种单层水合三氧化钨纳米片的制备方法，将黄钨酸与特定的辅助剥离剂混合，辅助剥离剂同时充当溶剂和剥离剂，之后再与特定的主剥离剂进行混合，使主剥离更容易***和撑开黄钨酸层状结构，在先后特定剥离作用的配合下，实现了单层水合三氧化钨纳米片的制备。本发明提供的制备方法不仅成功制备单层水合三氧化钨纳米片，且其制备过程简单易行、成本低，便于进行规模化生产。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
1.1样品的制备
将0.5g黄钨酸(约2mmol)与0.5mL甲醇(12mmol)混合并在100W下超声处理5min后，加入10mL十四胺(38mmol)，在120℃下溶剂热反应24h，之后向所得混合液中加入足量丙酮，形成沉淀并过滤；将所得白色沉淀与50mL浓度为4mol/L的硝酸液混合，磁力搅拌36h后过滤，将过滤出的黄色沉淀干燥，得到单层二水合三氧化钨纳米片。
1.2样品的表征
(1)对所得产物进行X射线衍射测试，结果如图1所示；所得产物的粉末X射线衍射图谱对应标准卡片JCPDS#18-1420，其为正交相二水三氧化钨，具有高度的(010)晶面取向，结晶度高。
(2)对所得产物进行透射电镜测试，结果如图2所示(其中，图2a和图2b为不同倍数下的透射电镜图)；可以看出，所得产物为结晶度高、透明的单片状结构，其面积为(0.1～2)μm×(0.1～2)μm，长宽比为(1～20)∶1。
(3)对所得产物进行原子力显微表征测试，结果如图3所示(其中，图3a为原子力显微表征图，图3b为图3a中不同点处的形貌解析图)；可以看出，纳米片的厚度为0.5～0.7nm，平均厚度为即0.6nm。2θ＝12.7°的(010)晶面的理论晶面间距d＝0.695nm(数据由标准卡片JCPDS#18-1420可得)，而本发明所得水合三氧化钨纳米片的厚度甚至略小于理论值，进一步证明其为单层水合三氧化钨纳米片。
(4)对所得产物进行紫外-可见吸收光谱测试和拉曼光谱测试，结果分别如图4和图5所示(图4为单层水合三氧化钨纳米片的紫外-可见光吸收光谱图；图5为单层水合三氧化钨纳米片的拉曼光谱图)；由图4可以看出，所得产物可吸收520nm以下的可见光。由图5可以看出，275cm-1和315cm-1处的峰属于O-W-O弯曲振动，720cm-1和810cm-1处的峰属于O-W-O伸缩振动；不同于传统WO3纳米材料，本发明制得的单层水合三氧化钨纳米片在950处无端键-W＝O，说明本发明所得单层水合三氧化钨纳米片中的W与O均以单键连接。
实施例2
将0.5g黄钨酸(约2mmol)与6mL***(58mmol)混合并在100W下超声处理60min后，加入20mL十胺(100mmol)，在140℃下溶剂热反应12h，之后向所得混合液中加入足量丙酮，形成沉淀并过滤；将所得白色沉淀与75mL浓度为2mol/L的硝酸液混合，磁力搅拌72h后过滤，将过滤出的黄色沉淀干燥，得到单层二水合三氧化钨纳米片。
按照实施例1的表征测试方法对所得产物进行检测，结果显示，所得产物的X射线衍射图谱对应标准卡片JCPDS#18-1420，其为正交相的单层二水合三氧化钨纳米片，其面积为(0.1～2)μm×(0.1～2)μm，长宽比为(1～20)∶1，纳米片的厚度为0.5～0.7nm，平均厚度为即0.6nm。
实施例3
将0.5g黄钨酸(约2mmol)与3mL丁醛(33mmol)混合并在100W下超声处理45min后，加入45mL十六胺(150mmol)，在220℃下溶剂热反应5h，之后向所得混合液中加入足量丙酮，形成沉淀并过滤；将所得白色沉淀与75mL浓度为8mol/L的硝酸液混合，磁力搅拌24h后过滤，将过滤出的黄色沉淀干燥，得到单层二水合三氧化钨纳米片。
按照实施例1的表征测试方法对所得产物进行检测，结果显示，所得产物的X射线衍射图谱对应标准卡片JCPDS#18-1420，其为正交相的单层二水合三氧化钨纳米片，其面积为(0.1～2)μm×(0.1～2)μm，长宽比为(1～20)∶1，纳米片的厚度为0.5～0.7nm，平均厚度为即0.6nm。
实施例4
将0.5g黄钨酸(约2mmol)与2mL甲酸(53mmol)混合并在100W下超声处理30min后，加入30mL油胺(93mmol)，在160℃下溶剂热反应10h，之后向所得混合液中加入足量丙酮，形成沉淀并过滤；将所得白色沉淀与50mL浓度为5mol/L的硝酸液混合，磁力搅拌36h后过滤，将过滤出的黄色沉淀干燥，得到单层二水合三氧化钨纳米片。
按照实施例1的表征测试方法对所得产物进行检测，结果显示，所得产物的X射线衍射图谱对应标准卡片JCPDS#18-1420，其为正交相的单层二水合三氧化钨纳米片，其面积为(0.1～2)μm×(0.1～2)μm，长宽比为(1～20)∶1，纳米片的厚度为0.5～0.7nm，平均厚度为即0.6nm。
实施例5
将0.5g黄钨酸(约2mmol)与5mL丁酸(54mmol)混合并在100W下超声处理45min后，加入25mL十二胺(108mmol)，在180℃下溶剂热反应8h，之后向所得混合液中加入足量丙酮，形成沉淀并过滤；将所得白色沉淀与30mL浓度为6mol/L的硝酸液混合，磁力搅拌48h后过滤，将过滤出的黄色沉淀干燥，得到单层二水合三氧化钨纳米片。
按照实施例1的表征测试方法对所得产物进行检测，结果显示，所得产物的X射线衍射图谱对应标准卡片JCPDS#18-1420，其为正交相的单层二水合三氧化钨纳米片，其面积为(0.1～2)μm×(0.1～2)μm，长宽比为(1～20)∶1，纳米片的厚度为0.5～0.7nm，平均厚度为即0.6nm。
实施例6
将0.5g黄钨酸(约2mmol)与4mL丙酮(54mmol)混合并在100W下超声处理60min后，加入40mL油胺(124mmol)，在140℃下溶剂热反应6h，之后向所得混合液中加入足量丙酮，形成沉淀并过滤；将所得白色沉淀与75mL浓度为3mol/L的硝酸液混合，磁力搅拌48h后过滤，将过滤出的黄色沉淀干燥，得到单层二水合三氧化钨纳米片。
按照实施例1的表征测试方法对所得产物进行检测，结果显示，所得产物的X射线衍射图谱对应标准卡片JCPDS#18-1420，其为正交相的单层二水合三氧化钨纳米片，其面积为(0.1～2)μm×(0.1～2)μm，长宽比为(1～20)∶1，纳米片的厚度为0.5～0.7nm，平均厚度为即0.6nm。
实施例7
将0.5g黄钨酸(约2mmol)与3mL乙醇(53mmol)混合并在100W下超声处理60min后，加入25mL油胺(78mmol)，在150℃下溶剂热反应10h，之后向所得混合液中加入足量丙酮，形成沉淀并过滤；将所得白色沉淀与50mL浓度为4mol/L的硝酸液混合，磁力搅拌72h后过滤，将过滤出的黄色沉淀干燥，得到单层二水合三氧化钨纳米片。
按照实施例1的表征测试方法对所得产物进行检测，结果显示，所得产物的X射线衍射图谱对应标准卡片JCPDS#18-1420，其为正交相的单层二水合三氧化钨纳米片，其面积为(0.1～2)μm×(0.1～2)μm，长宽比为(1～20)∶1，纳米片的厚度为0.5～0.7nm，平均厚度为即0.6nm。
实施例8
将0.5g黄钨酸(约2mmol)与2mL甲醇(48mmol)混合并在100W下超声处理60min后，加入20mL油胺(62mmol)，在150℃下溶剂热反应10h，之后向所得混合液中加入足量丙酮，形成沉淀并过滤；将所得白色沉淀与50mL浓度为6mol/L的硝酸液混合，磁力搅拌72h后过滤，将过滤出的黄色沉淀干燥，得到单层二水合三氧化钨纳米片。
按照实施例1的表征测试方法对所得产物进行检测，结果显示，所得产物的X射线衍射图谱对应标准卡片JCPDS#18-1420，其为正交相的单层二水合三氧化钨纳米片，其面积为(0.1～2)μm×(0.1～2)μm，长宽比为(1～20)∶1，纳米片的厚度为0.5～0.7nm，平均厚度为即0.6nm。
对比例1
将0.5g黄钨酸(约2mmol)与3mL辛醇(19mmol)混合并在100W下超声处理5min后，加入10mL十四胺(38mmol)，在120℃下溶剂热反应24h，之后向所得混合液中加入足量丙酮，形成沉淀并过滤；将所得沉淀与50mL浓度为4mol/L的硝酸液混合，磁力搅拌36h后过滤并干燥，得到产物。
按照实施例1的表征测试方法对所得产物进行检测，结果显示，所得产物仍为黄钨酸。
对比例2
将0.5g黄钨酸(约2mmol)与0.5mL甲醇(12mmol)混合并在100W下超声处理5min后，加入15mL己胺(114mmol)，在120℃下溶剂热反应24h，之后向所得混合液中加入足量丙酮，形成沉淀并过滤；将所得沉淀与50mL浓度为4mol/L的硝酸液混合，磁力搅拌36h后过滤并干燥，得到产物。
按照实施例1的表征测试方法对所得产物进行检测，结果显示，所得产物为正交相的二水合三氧化钨，纳米片厚度为2.8nm。
对比例3
将0.5g黄钨酸(约2mmol)与0.5mL甲醇(12mmol)混合并在100W下超声处理5min后，加入40mL双十六胺(71mmol)，在120℃下溶剂热反应24h，之后向所得混合液中加入足量丙酮，形成沉淀并过滤；将所得沉淀与50mL浓度为4mol/L的硝酸液混合，磁力搅拌36h后过滤并干燥，得到产物。
按照实施例1的表征测试方法对所得产物进行检测，结果显示，所得产物为正交相的二水合三氧化钨，纳米片厚度为5.6nm。
对比例4
将0.5g黄钨酸(约2mmol)与5mL辛醇(32mmol)混合并在100W下超声处理5min后，加入30mL己胺(53mmol)，在120℃下溶剂热反应24h，之后向所得混合液中加入足量丙酮，形成沉淀并过滤；将所得沉淀与50mL浓度为4mol/L的硝酸液混合，磁力搅拌36h后过滤并干燥，得到产物。
按照实施例1的表征测试方法对所得产物进行检测，结果显示，所得产物仍为黄钨酸。
对比例5
将0.5g黄钨酸(约2mmol)与5mL辛醇(32mmol)混合并在100W下超声处理5min后，加入20mL双十六胺(36mmol)，在120℃下溶剂热反应24h，之后向所得混合液中加入足量丙酮，形成沉淀并过滤；将所得沉淀与50mL浓度为4mol/L的硝酸液混合，磁力搅拌36h后过滤并干燥，得到产物。
按照实施例1的表征测试方法对所得产物进行检测，结果显示，所得产物仍为黄钨酸。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种单层水合三氧化钨纳米片，其特征在于，所述纳米片的长度为0.1～2μm，宽度为0.1～2μm，厚度为0.5～0.7nm；
所述单层水合三氧化钨纳米片通过以下制备方法制得：
a)将黄钨酸与辅助剥离剂混合、超声处理，得到第一钨酸基层状物；
所述辅助剥离剂选自碳链长度≤4的有机极性溶剂；
b)将所述第一钨酸基层状物与主剥离剂混合、加热反应，得到第二钨酸基层状物；
所述主剥离剂选自碳链长度为10～18的有机胺；
c)将第二钨酸基层状物与硝酸液混合、过滤，得到单层水合三氧化钨纳米片。
2.根据权利要求1所述的纳米片，其特征在于，所述纳米片的长宽比为(1～20)∶1。
3.根据权利要求1所述的纳米片，其特征在于，所述水合三氧化钨纳米片为正交相。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的纳米片，其特征在于，所述水合三氧化钨纳米片为二水合三氧化钨纳米片。
5.一种权利要求1～4中任一项所述的单层水合三氧化钨纳米片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将黄钨酸与辅助剥离剂混合、超声处理，得到第一钨酸基层状物；
所述辅助剥离剂选自碳链长度≤4的有机极性溶剂；
b)将所述第一钨酸基层状物与主剥离剂混合、加热反应，得到第二钨酸基层状物；
所述主剥离剂选自碳链长度为10～18的有机胺；
c)将第二钨酸基层状物与硝酸液混合、过滤，得到单层水合三氧化钨纳米片。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中，辅助剥离剂选自甲醇、乙醇、***、丁醛、甲酸、丁酸和丙酮中的一种或几种。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中，所述黄钨酸与辅助剥离剂的摩尔比为1∶(5～30)。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b)中，主剥离剂选自十胺、十二胺、十四胺、十六胺和油胺中的一种或几种。
9.根据权利要求5或8所述的制备方法，其特征在于，所述黄钨酸与主剥离剂的摩尔比为1∶(10～75)。
10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b)中，所述加热反应的温度为120～220℃；
在所述加热反应后，还包括将向所得反应液中加入沉淀剂进行沉淀，过滤，得到第二钨酸基层状物；
所述步骤c)中，第二钨酸基层状物与硝酸液的质量比为1∶(25～75)；
所述硝酸液的浓度为2～8mol/L。
CN201710702469.3A 2017-08-16 2017-08-16 一种单层水合三氧化钨纳米片及其制备方法 Active CN107324391B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710702469.3A CN107324391B (zh) 2017-08-16 2017-08-16 一种单层水合三氧化钨纳米片及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710702469.3A CN107324391B (zh) 2017-08-16 2017-08-16 一种单层水合三氧化钨纳米片及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107324391A CN107324391A (zh) 2017-11-07
CN107324391B true CN107324391B (zh) 2019-01-22

Family

ID=60201020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710702469.3A Active CN107324391B (zh) 2017-08-16 2017-08-16 一种单层水合三氧化钨纳米片及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107324391B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107999072B (zh) * 2017-12-05 2021-01-26 广东工业大学 一种光热催化剂、其制备方法和催化环己烷氧化的方法
CN108607539A (zh) * 2018-04-23 2018-10-02 南京信息工程大学 一种片状三氧化钨及其制备方法和用作光催化剂的用途
CN110255620B (zh) * 2019-05-09 2022-04-01 哈尔滨工业大学 一种二维钨基纳米片液晶的制备方法及利用其制备钨基纳米片电致变色薄膜材料的方法
CN112499684B (zh) * 2020-12-04 2022-11-08 合肥工业大学 一种基于离子斥力作用分散剥离多层wo3纳米片的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101318702A (zh) * 2007-06-08 2008-12-10 郑州大学 一种三氧化钨纳米片及其制备方法
JP2012140255A (ja) * 2010-12-28 2012-07-26 Shinshu Univ ２ｄブロンズ型酸化タングステンナノシート、その製造方法およびそれを用いた光触媒とフォトクロミック素子
CN103626233A (zh) * 2013-12-02 2014-03-12 江西师范大学 一种三氧化钨纳米片及掺杂三氧化钨纳米片气体传感器
CN106563442A (zh) * 2016-11-02 2017-04-19 桂林理工大学 一种超薄二水三氧化钨纳米片的制备方法及其应用
CN106745275A (zh) * 2017-01-24 2017-05-31 南昌大学 一种一水合三氧化钨纳米片的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101318702A (zh) * 2007-06-08 2008-12-10 郑州大学 一种三氧化钨纳米片及其制备方法
JP2012140255A (ja) * 2010-12-28 2012-07-26 Shinshu Univ ２ｄブロンズ型酸化タングステンナノシート、その製造方法およびそれを用いた光触媒とフォトクロミック素子
CN103626233A (zh) * 2013-12-02 2014-03-12 江西师范大学 一种三氧化钨纳米片及掺杂三氧化钨纳米片气体传感器
CN106563442A (zh) * 2016-11-02 2017-04-19 桂林理工大学 一种超薄二水三氧化钨纳米片的制备方法及其应用
CN106745275A (zh) * 2017-01-24 2017-05-31 南昌大学 一种一水合三氧化钨纳米片的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
High-performance flexible electrochromic divice based on facile semiconductor-to-metal transition realized by WO3·2H2O ultrathin nanosheets;lin liang er al.;《Scientific Repotrs》;20130603;1-6

Also Published As

Publication number Publication date
CN107324391A (zh) 2017-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107324391B (zh) 一种单层水合三氧化钨纳米片及其制备方法
Zhang et al. Template-free preparation of bunches of aligned boehmite nanowires
CN101264922B (zh) 氧化铈菱形纳米片状材料的制备方法
JP6167199B2 (ja) メソポーラスシリカ及び有機シリカ材料並びにこれらの製造方法
CN102897724B (zh) 硒化锡纳米花及其制备方法
CN101717108B (zh) 一种稀土氢氧化物及氧化物纳米棒的工业化制备方法
Wu et al. Fabrication of pit-structured ZnO nanorods and their enhanced photocatalytic performance
CN103387261B (zh) 一种锐钛矿型二氧化钛纳米棒及其制备方法
Sediri et al. Controlled hydrothermal synthesis of VO2 (B) nanobelts
CN105585043B (zh) 一种花状纳米氧化铈材料的制备方法
CN109516492B (zh) 一种Cu2S微纳米晶的制备方法
CN107117600B (zh) 一种以3d石墨烯为原料制备石墨烯量子点的方法
CN106145097A (zh) 一种亲疏水性可控的还原氧化石墨烯的制备方法
CN107803170B (zh) 一种二氧化钛/氧化镍双壳空心球的制备方法
CN105129849A (zh) 花状二氧化钛纳米材料及其无模板制备方法
CN105502519B (zh) 二维超大薄的荷叶状氧化镍纳米材料及其制备方法
CN103046132B (zh) 多孔洞花状结构的ZnO纳米单晶的制备及其应用
CN106215968A (zh) 一种掺杂氮的碳包覆CuO复合材料及其制备方法
CN108262051A (zh) 一种机械球磨热处理两步法合成二氧化铈-碳酸氧铋纳米复合物的方法
Yang et al. Synthesis of cubic fluorite CeO2 nanowires
CN101845669B (zh) 单晶多层片状wo3的水热合成法
CN109399581B (zh) 一种硫化亚铜-碲纳米材料及其制备方法
Changyan et al. Low cost synthesis of 3D flowerlike Co3O4 nanostructures as active catalyst for CO oxidation
CN108328650A (zh) 一维钙钛矿相钛酸铅纳米纤维的一步水热合成方法
CN103588244A (zh) 无模板法制备夹心中空二氧化钛纳米材料的方法

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