一種Ag離子摻雜鎢酸鋅ZnWO4微球的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及納米材料的制備技術，具體是指一種Ag離子摻雜ZnW04納米材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]氧ZnW04作為一種新型半導體材料，陽離子Zn 2+和W 6+都與氧原子六配位，Zn和W原子構成氧八面體有序六方緊密堆積，其特殊的結構賦予它獨特的光催化、電致發光、氣敏性能。在半導體中摻入貴金屬Ag可影響電子-空穴的復合，改善其光學和電學性能，對ZnW04而言，由于Ag +很難取代ZnWO 4中的Zn 2+，所以容易形成填隙式摻雜，對于填隙式摻雜而言，材料的晶格常數發生變化導致晶格缺陷增加，材料中氧空位濃度增加，因此材料具有更好地光催化和氣敏性能。
[0003]目前常用的合成方法ZnW04的方法為水熱法，尚未有水熱法直接合成Ag離子摻雜ZnW04微球的報道。本發明利用聚乙二醇作為模板劑和表面修飾劑，利用水熱法合成Ag摻雜ZnW04微球。
【發明內容】
[0004]為克服現有技術的不足，本發明提供一種簡單可行的Ag離子摻雜ZnWOjj球的制備方法。
[0005]—種Ag離子摻雜鎢酸鋅ZnW04微球的制備方法，其特征在于，它包括如下步驟:
(1)稱取l-3mmol的硝酸鋅，溶于10-20mL去離子水中，按硝酸銀和硝酸鋅摩爾比為(0-2):100的比例加入硝酸銀，制得溶液A ;
稱取l-3mmol的鎢酸鈉，溶解在10-20 mL去離子水中，制得溶液B ;
(2)將溶液A和B混合，劇烈攪拌；然后加入20-50mL的聚乙二醇(PEG)，攪拌2小時；
(3)向上述溶液中加入濃度為0.lmol/L的NaOH溶液10mL，然后置于反應釜中，反應釜填充率50%-80%之間，120°C _170°C反應10~18小時；待溫度降至室溫，取沉淀，用去離子水和無水乙醇離心清洗，干燥。
[0006]步驟(1)中所述的乙酸鋅和鎢酸鈉的摩爾比為1:1 ;步驟(1)中所述的硝酸鋅可以用乙酸鋅，氯化鋅代替。
[0007]步驟(2)中所述的溶液A和B的混合步驟為將溶液B緩慢滴加入溶液A中。
[0008]步驟(2)中所述的聚乙二醇為PEG200或PEG400中的一種。
[0009]步驟(2)中所述的劇烈攪拌，攪拌速度在1000轉/分鐘以上，攪拌時間2小時。
[0010]利用水熱法直接合成Ag離子摻雜的ZnW04微球，無需后續處理過程，通過調控反應參數可調節材料形貌、結構、比表面積，該方法制備工藝簡單，有望實現批量生產，使納米材料在光催化、氣敏傳感器等實際應用領域具有更加廣闊的前景。該方法首次利用簡單的水熱法一步合成Ag離子摻雜ZnW04，本發明分別配置鋅-銀前驅體和鎢前驅體，然后將二者混合，在堿性條件下水熱反應，然后干燥得到Ag離子摻雜ZnW04材料。本發明合成方法操作簡便，無需后續處理，成本低，可以大量合成。本發明制備的Ag離子摻雜ZnW(V^用于氣敏傳感器和光催化等領域。
【附圖說明】
[0011 ] 圖1為本發明的實施例2所得樣品的SEM圖；
圖2為本發明的實施例1，2所得到的樣品對丙酮氣體的靈敏度曲線；
圖3為本發明的實施例1，2所得到的樣品對甲基橙的光催化效率曲線。
【具體實施方式】
[0012]實施例1:
(1)稱取2mmol的硝酸鋅，溶于15mL去離子水中，制得溶液A ；
稱取2mmol的鎢酸鈉，溶解在15 mL去離子水中，制得溶液B ;
(2)將溶液B緩慢滴加入溶液A中，以1100轉/分鐘以上攪拌時間2小時左右；然后加入30 mL的聚乙二醇(PEG200)，攪拌2小時；
(3)向上述溶液中加入濃度為0.lmol/L的NaOH溶液10mL，然后置于反應釜中，140°C反應12小時；待溫度降至室溫，取沉淀，用去離子水和無水乙醇離心清洗，干燥。
[0013]實施例2:
(1)稱取2mmol的硝酸鋅和0.0lmmol的硝酸銀，溶于15 mL去離子水中，制得溶液A ； 稱取2mmol的鎢酸鈉，溶解在15 mL去離子水中，制得溶液B ;
(2)將溶液B緩慢滴加入溶液A中，以1100轉/分鐘以上攪拌時間2小時左右；然后加入30 mL的聚乙二醇(PEG200)，攪拌2小時；
(3)向上述溶液中加入濃度為0.lmol/L的NaOH溶液10mL，然后置于反應釜中，140°C反應12小時；待溫度降至室溫，取沉淀，用去離子水和無水乙醇離心清洗，干燥。
[0014]實施例3:
(1)稱取1.5mmol的硝酸鋅和0.0lmmol的硝酸銀，溶于20 mL去離子水中，制得溶液
A；
稱取1.5mmol的鎢酸鈉，溶解在20 mL去離子水中，制得溶液B ;
(2)將溶液B緩慢滴加入溶液A中，以1100轉/分鐘以上攪拌時間2小時左右；然后加入50 mL的聚乙二醇(PEG200)，攪拌2小時；
(3)向上述溶液中加入濃度為0.lmol/L的NaOH溶液10mL，然后置于反應釜中，140°C反應16小時；待溫度降至室溫，取沉淀，用去離子水和無水乙醇離心清洗，干燥。
[0015]實施例4:
(1)稱取1.5mmol的乙酸鋅和0.0lmmol的硝酸銀，溶于20 mL去離子水中，制得溶液
A；
稱取1.5mmol的鎢酸鈉，溶解在20 mL去離子水中，制得溶液B ;
(2)將溶液B緩慢滴加入溶液A中，以1100轉/分鐘以上攪拌時間2小時左右；然后加入50 mL的聚乙二醇(PEG200)，攪拌2小時；
(3)向上述溶液中加入濃度為0.lmol/L的NaOH溶液10mL，然后置于反應釜中，120°C反應16小時；待溫度降至室溫，取沉淀，用去離子水和無水乙醇離心清洗，干燥。
【主權項】
1.一種Ag離子摻雜鎢酸鋅ZnWO 4微球的制備方法，其特征在于，它包括如下步驟: (1)稱取l-3mmol的硝酸鋅，溶于10-20mL去離子水中，按硝酸銀和硝酸鋅摩爾比為(0-2):100的比例加入硝酸銀，制得溶液A ; 稱取l-3mmol的鎢酸鈉，溶解在10-20 mL去離子水中，制得溶液B ; (2)將溶液A和B混合，劇烈攪拌；然后加入20-50mL的聚乙二醇(PEG)，攪拌2小時； (3)向上述溶液中加入濃度為0.lmol/L的NaOH溶液10mL，然后置于反應釜中，反應釜填充率50%-80%之間，120°C _170°C反應10~18小時；待溫度降至室溫，取沉淀，用去離子水和無水乙醇離心清洗，干燥。2.根據權利要求1所述的一種Ag離子摻雜鎢酸鋅ZnWO4微球的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述的乙酸鋅和鎢酸鈉的摩爾比為1:1 ;步驟(1)中所述的硝酸鋅可以用乙酸鋅，氯化鋅代替。3.根據權利要求1所述的一種Ag離子摻雜鎢酸鋅ZnWO4微球的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的溶液A和B的混合步驟為將溶液B緩慢滴加入溶液A中。4.根據權利要求1所述的一種Ag離子摻雜鎢酸鋅ZnWO4微球的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的聚乙二醇為PEG200或PEG400中的一種。5.根據權利要求1所述的一種Ag離子摻雜鎢酸鋅ZnWO4微球的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的劇烈攪拌，攪拌速度在1000轉/分鐘以上，攪拌時間2小時。
【專利摘要】本發明公開了一種Ag離子摻雜鎢酸鋅ZnWO4微球的制備方法，硝酸鋅溶于去離子水中，按硝酸銀和硝酸鋅摩爾比為(0-2)：100的比例加入硝酸銀，制得溶液A；鎢酸鈉溶解在去離子水中，制得溶液B；將溶液A和B混合，劇烈攪拌；然后加入的聚乙二醇(PEG)，攪拌2小時；向上述溶液中加入NaOH溶液，置于反應釜中120℃-170℃反應10-18小時；待溫度降至室溫，取沉淀，用去離子水和無水乙醇離心清洗，干燥。本發明分別配置鋅-銀前驅體和鎢前驅體，然后將二者混合，在堿性條件下水熱反應，然后干燥得到Ag離子摻雜ZnWO4材料。本發明合成方法操作簡便，無需后續處理，成本低，可以大量合成。本發明制備的Ag離子摻雜ZnWO4可用于氣敏傳感器和光催化等領域。
【IPC分類】C01G41/00
【公開號】CN105271414
【申請號】CN201510721819
【發明人】何丹農, 葛美英, 盧靜, 尹桂林, 金彩虹
【申請人】上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月30日