一种钼钒复合氧化物材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种钼钒复合氧化物材料的制备方法，将钒氧化物与钼氧化物按一定的化学计量比分散于一定量的去离子水中，然后加入一定量的双氧水，在20-80℃的温度下使之溶解，在50-80℃下，挥发干溶剂，得到固体粉末，将其在400-600℃预处理2-8h，后冷却，取出经研磨后在600-1000℃下处理4-120h得到该样品。该材料热稳定性好，比表面较大，可用作催化，电极，传感器等材料。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种钼钒复合氧化物材料的制备方法，将钒氧化物与钼氧化物按一定的化学计量比分散于一定量的去离子水中，然后加入一定量的双氧水，在20-80℃的温度下使之溶解，在50-80℃下，挥发干溶剂，得到固体粉末，将其在400-600℃预处理2-8h，后冷却，取出经研磨后在600-1000℃下处理4-120h得到该样品。该材料热稳定性好，比表面较大，可用作催化，电极，传感器等材料。【专利说明】
本专利技术属于材料合成
，具体涉及到一种钥钒复合氧化物材料的制备方法。
技术介绍
复合金属氧化物材料在催化、电极、磁性、传感器、锂电池电极材料等方面有重要的用途。钥和钒是地壳中含量较多的过渡金属元素，其氧化物是常用的催化、传感以及电极材料。常用的钥钒复合金属氧化物材料的合成方法有:水热(或溶剂热)合成、溶胶凝胶、共沉淀等方法。 Wataru Ueda 等人(Angewandte Chemie2007, 46，1493-1496.)米用水热合成的方法，通过调节硫酸氧钒与钥酸铵的配比，pH值，水热合成的温度时间，得到了三方晶系对称复合金属氧化物Mo3V0x。此外还通过水热合成方法(Top.Catal.2006, 38，261-268.)，通过调节Sb2(SO4)3, (NH4)6Mo7O24,以及VOSO4的用量得到了一系列的Sb-Mo-V-O催化剂。 Yang等人(Catal Lett2008，124，288-296.)采用的水热合成的方法，通过调节(NH4)6Mo7O24, VOSO4, TeO2 的用量得到了一系列的 Te-Mo-V-O 催化剂。 M.0.Guerrero-Pe rez等人(Catal Today2007, 126，177-183.)通过浸溃的方法使用钥酸铵，偏钒酸铵，钥酸铵，草酸通过浸溃，干燥，高温被烧得到了一系列配比的Mo-V-W-O催化剂。 但是如上，通常的制备方法都是使用了含Na+，NH4+, K+等的钥酸盐或与含钒的无机有机盐通过如上所示的制备方法制备，这些制备方法通常可能使得材料的表面包含有Na+，NH4+, K+以及一些其它离子，从而影响到材料表面的酸性。因此，开发一种简便的制备表面不含有碱性离子如Na+，NH4+, K+以及一些其它离子的钥钒复合金属氧化物的方法是很有意义的。此类材料可能在催化，传感器，电极，锂电池电极材料，磁性等方面有潜在的应用价值。
技术实现思路
本专利技术在于提供了一种钥钒复合金属氧化物材料的制备方法。该材料具有钥钒活性金属比例灵活可调，同时又具有较高的热稳定性和较大的比表面积等特点。 复合金属氧化物作为一类重要的在催化剂在工业催化领域中有着广泛的应用。相比较单一金属氧化物复合金属氧化物在某些方面能起到单一金属氧化物及其机械混合多种氧化物无法匹敌的催化效果，且在有些方面能够提高催化剂的选择性，尤其在有些催化反应中能够抑制可能毒化催化剂的物质生成或者与活性位点接触，在催化氧化中，复合金属氧化物能在活化氧分子方面起到更加优异的效果。因此研究复合金属氧化物的制备及其构效关系是很有意义的课题。 金属氧化物表面的酸碱性对于催化剂的催化效果有很直接的影响，在大多数的催化氧化反应中需要有酸性位点的存在。而在通常的制备过程中，水热，浸溃法等因为前驱物的使用大多为一些无机盐，不可避免的在催化剂合成过程中会带入NH4+、K+、Na+以及一些无机盐酸根离子进入催化剂的表面结构，从而影响到了催化剂的性能。因此开发出一种简单的前驱物制备复合金属氧化物是很有意义的研究。 最为简单的就是使用金属氧化物为前驱物，前过渡金属氧化物有这样一通性，在一定的条件下可与双氧水形成水溶性过氧化物，这样的过氧化物相对而言不太稳定，有些则可以在相对温和的条件向形成过氧化及描述氧化物物水合物。这些过氧化物可以分解重新形成高价态的金属氧化物。产物是水或者氧气。使用双氧水溶解两种这样的氧化物，挥干溶剂后，使得两种金属氧化物混合均与，且在一定的条件下会形成有一定结构的复合金属过氧化物材料，在一定的温度下焙烧处理可以得到结构均一的复合金属氧化物。 关于Mo-V-0材料的合成前驱物是很重要的。钥的氧化物可以使用Μο03以及其他一些混合价态的氧化钥以及水合物材料，记作MoOx。根据来源考虑，Mo03较为适宜。钒的氧化物可以使用均一价态的V203，V02，V205和混合基态的钒氧化物记作V0X以及相关的水合物记作V0X.yH20。其中V203，V02, V205较为适宜，根据来源考虑，V02, V205最为适宜。 双氧水的用量以及溶度对溶解以及形成复合金属过氧化物有很重要的影响，双氧水的浓度可以0.l-10mol吨―1，其中l-10mol吨―1较为适宜，双氧水的用量可以是Mo和V原子摩尔数的5-100倍，较为适宜为10-80倍，最为适宜是10-50倍。双氧水溶解氧化物的温度20-80°C，较为适宜的是20-60°C，最为适宜的是在30_60°C。在50_80°C下挥干溶剂。 焙烧温度对于复合金属氧化物的合成也有重要的影响，预处理温度在400-600°C下2-8h较为适宜。最终的被烧温度可在600-1000°C，其中600-800°C较为适宜。焙烧时间可以在4-120h，其中在4-72h较为适宜。 本专利技术涉及一种钥钒复合氧化物材料的制备方法。所制得的钥钒复合金属氧化物，该材料钥钒的比例可调，热稳定性好，比表面加大，可适用于用作催化，电极，传感器等材料。 【具体实施方式】 : 为了对本专利技术进行进一步详细说明，下面给出几个具体实施案例，但本专利技术不限于这些实施例。 实施例1: 将1.5mmol V02与1.5mmol Mo03超声分散于5.0mL去离子水中，在搅拌条件下加入120mmol, lOmol *L_1的双氧水，在40°C反应4h,在80°C下挥干溶剂,得到的固体粉末研磨后在500°C下预处理5h，将预处理的样品研磨后在800°C下焙烧处理48h，得到该样品。氮气吸附脱附实验表明该材料比表面为len^g' 实施例2: 将lmmol V02与2mmol Mo03超声分散于5.0mL去离子水中，在搅拌条件下加入120mmol, lOmol.I71的双氧水，在40°C反应3h,在80°C下挥干溶剂,得到的固体粉末研磨后在500°C下预处理5h，将预处理的样品研磨后在900°C下焙烧处理48h，得到该样品。氮气吸附脱附实验表明该材料比表面为Unig' 实施例3: 将0.5mmol V02与2.5mmol Mo03超声分散于5.0mL去离子水中，在搅拌条件下加Λ 150mmol, 1mol.L—1的双氧水,在50°C反应4h,在60°C下挥干溶剂,得到的固体粉末研磨后在600°C下预处6h，将预处理的样品研磨后在600°C下焙烧处理24h，得到该样品。氮气吸附脱附实验表明该材料比表面为28!!?' 实施例4: 将2mmol VO2与lmmol MoO3超声分散于5.0mL去离子水中，在搅拌条件下加入60mmol, 1mol.L—1的双氧水，在45°C反应2h，在80°C下挥干溶剂，得到的固体粉末研磨后在600°C下预处理6h，将预处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钼钒复合氧化物材料，其特征在于：将钒的氧化物与钼的氧化物按照一定的化学计量比Mo：V=1:20‑20:1(摩尔原子比)，分散到去离子水中，在20‑80℃下，加入一定量的双氧水，加入量为钒钼总摩尔数的5‑100倍，搅拌反应0.2‑8h使其形成透明溶液，然后在50‑80℃下挥发干溶剂，，得到固体粉末，将其在400‑600℃下预处理2‑8h。取出样品后经过研磨处理后，在600‑1000℃下处理4‑120h，制得该钼钒复合氧化物材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，张超锋，徐杰，王业红，张哲，张晓辰，王敏，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21