一種中空多孔氧化鎢球制備方法屬于功能材料領域。該方法為將鎢酸銨、偏鎢酸銨中的一種或兩種溶于水中攪拌均勻，溶液濃度為1-200g/L，采用噴霧干燥設備噴霧干燥制備鎢酸銨、偏鎢酸銨或其混合物的中空粉體，將此粉體放入電爐中，加熱至400-1000℃，保溫時間為15-180min，制得中空多孔鎢球。該方法所需設備簡單、工藝流程短、制備效率高，是一種簡單易行制備多孔納米氧化鎢球的方法。該工藝制備的中空多孔鎢球的比表面積為15-30m2/g，具有良好的工業應用前景。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于功能材料的制造
，尤其涉及。
技術介紹
氧化鎢具有六方、立方等多種對稱型結構的η型半導體材料，由于具有優異的電致變色、氣致變色和光致變色特色等性能而備受關注。特別是自1973年發現鎢的氧化物具有光致變色現象以來，其在信息顯示器件、高敏度光存儲材料及變色玻璃等方面顯示出巨大的應用前景，使其制備、結構及光致變色性能等成為國內外的研究熱點之一。特別是納米氧化鎢，因具有巨大的比表面積，其體積效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應顯著，使得它的應用領域繼續擴大，可作為太陽能吸收材料、隱形材料、光催化材料以及 NOx, H2S, NH3等的氣敏感材料等。目前制備納米氧化鎢光催化劑的方法有模板法、機械粉碎法、溶膠-凝膠法、氣相合成法等。其中模板法能制備各種孔徑的納米管，但其制備工序流程長，工藝控制較為嚴格，因此制備效率及合格率都很低，增加了其制備成本。機械粉碎法制備設備簡單，流程短， 但當粉體成為納米級的時候很容易團聚，從而降低其催化性能，同時納米粉體由于顆粒細小，回收利用較為困難。溶膠-凝膠法制備的顆粒尺寸分布寬，進而影響其應用效果，同時溶膠-凝膠法制備添加有機物，容易造成環境污染。氣相合成法包括氣相沉積法和化學沉積法，氣相合成法可以通過調整濃度、流速、溫度和組成配比等工藝條件，實現對粉體組成、 相貌、尺寸、晶型等的控制，然而由于其對設備要求高、制備效率低，從而限制了其應用。
技術實現思路
本專利技術提供一種制備空心多孔氧化鎢球制備技術，該方法具有制備設備簡單、流程短、工藝易控、生產效率高等優點，所制備的中空多孔鎢球的比表面積較大。本專利技術提供一種中空多孔氧化鎢球制備方法，其特征是采用噴霧干燥與熱處理相結合方式制備中空多孔氧化鎢球。噴霧干燥所制備的粉體是表面光滑的中空球體，粒徑大部分分布在1-2 μ m，顆粒分散均勻，沒有團聚現象，但由于表面光滑，其比表面積較小(比表面積6. 8m2/g，如圖3所示)，其應用領域得到一定的限制。本方法通過采用噴霧干燥制備中空球體，然后利用熱處理過程中的氧化鎢各亞晶粒的生長取向不一樣，從而制備出中空多孔氧化鎢球，該工藝制備的中空多孔氧化鎢球的球體大小大部分為1-2 μ m，球之間沒有團聚現象，納米氧化鎢顆粒的粒度分布在20-100nm之間，納米顆粒之間存在許多孔洞， 比表面積15-30m2/g。一種中空多孔氧化鎢球制備方法，其特征是采用噴霧干燥與熱處理相結合方式制備中空介孔氧化鎢球；噴霧干燥采用鎢酸銨、偏鎢酸銨或者鎢酸銨和偏鎢酸銨兩者配制的溶液，溶液濃度為l_200g/L ；鎢酸銨和偏鎢酸銨兩者配制的溶液中鎢酸銨與偏鎢酸銨質量比為1 4-4 1 ；熱處理溫度為400-1000°C，保溫時間為15-180min。噴霧干燥采用鎢酸銨配制的溶液，其濃度為l_200g/L。本方法采用的鎢源為鎢酸銨，溶劑為水，其濃度控制在l_200g/L。濃度低于lg/L生產效率降低，同時制備單位氧化鎢的能耗增加，但當濃度高于200g/L，由于粉體壁厚，多孔難以生成。噴霧干燥采用偏鎢酸銨配制的溶液，其濃度為l_200g/L，溶劑為水。濃度范圍選取的原因與鎢酸銨相同。噴霧干燥采用鎢酸銨、偏鎢酸銨中的兩種配制的混合溶液，溶劑為水，其總濃度為 l-200g/L。濃度范圍選取的原因與鎢酸銨相同。熱處理溫度為400-1000°C，保溫時間為15-180min，溫度低于400°C亞晶生長速度緩慢，多孔較難生成；但當溫度高于1000°c，由于亞晶生長速度過快，對氧化鎢納米顆粒難以控制，容易得到顆粒粗大的氧化鎢顆粒，降低其比表面積。保溫時間低于15min，亞晶生長不完全；但當保溫時間高于180min，就出現亞晶合并而導致氧化鎢顆粒粗大。附圖說明圖1中空多孔氧化鎢球XRD分析結果圖2熱處理后中空多孔氧化鎢球SEM照片圖3熱處理前噴霧干燥粉體SEM照片具體實施例方式下面結合實施例，對本專利技術作進一步說明。選取鎢酸銨作為鎢源，配置一定濃度的水溶液(具體濃度如表1所示)，采用日本東京理化產EYELA SD-1000型噴霧干燥機噴霧干燥，得到的粉體，進口溫度為130°C， 出口溫度95°C，鼓風速率0. 7m7min，噴霧壓力IOOkPa,進料速度為300ml/h，在合肥科晶 GSL-1600X型管式爐中分解(分解溫度與保溫時間如表1所示)得到中空多孔氧化鎢球，工藝參數與結果如下表1鎢酸銨制備中空多孔鎢球工藝與結果權利要求1. 一種中空多孔氧化鎢球制備方法，其特征是采用噴霧干燥與熱處理相結合方式制備中空介孔氧化鎢球；噴霧干燥采用鎢酸銨、偏鎢酸銨或者鎢酸銨和偏鎢酸銨兩者配制的溶液，溶液濃度為l_200g/L ；鎢酸銨和偏鎢酸銨兩者配制的溶液中鎢酸銨與偏鎢酸銨質量比為1 4-4 1 ；熱處理溫度為400-1000°C，保溫時間為15-180min。全文摘要一種中空多孔氧化鎢球制備方法屬于功能材料領域。該方法為將鎢酸銨、偏鎢酸銨中的一種或兩種溶于水中攪拌均勻，溶液濃度為1-200g/L，采用噴霧干燥設備噴霧干燥制備鎢酸銨、偏鎢酸銨或其混合物的中空粉體，將此粉體放入電爐中，加熱至400-1000℃，保溫時間為15-180min，制得中空多孔鎢球。該方法所需設備簡單、工藝流程短、制備效率高，是一種簡單易行制備多孔納米氧化鎢球的方法。該工藝制備的中空多孔鎢球的比表面積為15-30m2/g，具有良好的工業應用前景。文檔編號C01G41/02GK102161510SQ201110111249公開日2011年8月24日 申請日期2011年4月28日 優先權日2011年4月28日專利技術者劉柏雄, 周美玲, 崔云濤, 左鐵鏞, 李洪義, 王金淑 申請人:北京工業大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種中空多孔氧化鎢球制備方法，其特征是采用噴霧干燥與熱處理相結合方式制備中空介孔氧化鎢球；噴霧干燥采用鎢酸銨、偏鎢酸銨或者鎢酸銨和偏鎢酸銨兩者配制的溶液，溶液濃度為１－２００ｇ／Ｌ；鎢酸銨和偏鎢酸銨兩者配制的溶液中鎢酸銨與偏鎢酸銨質量比為１∶４－４∶１；熱處理溫度為４００－１０００℃，保溫時間為１５－１８０ｍｉｎ。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王金淑，劉柏雄，李洪義，崔云濤，周美玲，左鐵鏞，
申請(專利權)人：北京工業大學，
類型：發明
國別省市：11
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