本发明专利技术公开一种钨酸锌纳米材料及其合成方法，这种纳米材料呈颗粒状或者棒状，颗粒状直径为15‑25nm，棒状直径为15‑25nm，长度为20‑70nm，以醋酸锌和钨酸钠为原料，以水/乙二醇溶液为溶剂，以PVP为表面活性剂，采用溶剂热法制备而成。本发明专利技术实施费用低、操作简便，污染低，是一种高效经济的合成方法，同时本发明专利技术的材料比表面积大且具有气敏性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种新型纳米材料及其合成方法，尤其涉及一种钨酸锌纳米材料及其合成方法。
技术介绍
纳米材料具有特殊的结构和性能,可以广泛地应用在物理、化学、光学、电子学等领域。金属钨酸盐是一类重要的无机材料,在光导纤维、闪烁材料、光致发光物质、湿度传感器、磁性器件、微波应用、催化剂和缓蚀剂等方面具有良好的应用前景,成为近几年重点研究的无机材料之一。其中，钨酸锌纳米材料是一种良好的光致发光、光催化及气敏性材料。目前所报道的钨酸锌的制备方法主要有高温固相合成法、水热法等，但制备出的材料颗粒尺寸较大，分散性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种钨酸锌纳米材料及其合成方法，获得一种颗粒分散更均匀，尺寸更小，比表面积更大的纳米材料，此方法工艺简单，实施费用低的特点。本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现：一种钨酸锌纳米材料，呈颗粒状或者棒状，颗粒状直径为15-25nm，棒状直径为15-25nm，长度为20-70nm，并按照下述步骤进行制备：步骤1，将Na2WO4·2H2O和CH3COONa·3H2O溶于水和乙二醇溶液中，再加入PVP(平均分子量8000，K16-18；生产厂家阿拉丁)溶解，，记为溶液1；将Zn(CH3COO)2·2H2O溶于同样浓度的水和乙二醇溶液中，记为溶液2；所述步骤1中Na2WO4·2H2O和CH3COONa·3H2O的摩尔比为(1-1.2)：5，Zn(CH3COO)2·2H2O与Na2WO4·2H2O等摩尔，水和乙二醇溶液中乙二醇与水的体积比为(1:30)-(14:1)，PVP的质量为10-76个质量份，每个质量份为0.01g；步骤2，将溶液2逐滴滴加到溶液1中并搅拌均匀，然后将混合液转移到聚四氟乙烯高压反应釜中进行反应，反应温度为150℃-200℃，反应时间为12h-20h，然后自然冷却到室温；步骤3，将反应完成后的混合物离心，取白色沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，并在50℃干燥箱中干燥，得到钨酸锌纳米材料。本专利技术的方法成本费用低，操作简便，耗时较短，与传统制备方法相比，主要有以下几个优势：(1)可以有效控制钨酸锌纳米材料的形态(2)解决了颗粒团聚的特点，使钨酸锌颗粒分散更均匀(如附图3和5所示)，尺寸更小，比表面积更大；(3)工艺简单，实施费用低。附图说明图1为本专利技术钨酸锌的XRD图谱(XRD，德国布鲁克D8Advanced)；图2为本专利技术钨酸锌在乙二醇与水的体积比为14:1，PVP＝0.1g时的100K倍SEM形貌照片(FE-SEM,Hitachi S-4800)；图3为本专利技术钨酸锌在乙二醇与水的体积比为14:1，PVP＝0.46g时的100K倍SEM形貌照片(FE-SEM,Hitachi S-4800)；图4为本专利技术钨酸锌在乙二醇与水的体积比为14:1，PVP＝0.76g时的100K倍SEM形貌照片(FE-SEM,Hitachi S-4800)；图5为本专利技术钨酸锌在乙二醇与水的体积比为3:1，PVP＝0.46g时的100K倍SEM形貌照片(FE-SEM,Hitachi S-4800)；图6为本专利技术钨酸锌在乙二醇与水的体积比为2:1，PVP＝0.46g时的100K倍SEM形貌照片(FE-SEM,Hitachi S-4800)；图7为本专利技术钨酸锌在乙二醇与水的体积比为1:1，PVP＝0.46g时的100K倍SEM形貌照片(FE-SEM,Hitachi S-4800)；图8为本专利技术钨酸锌在乙二醇与水的体积比为1:2，PVP＝0.76g时的TEM形貌照片(TEM,日本电子JEM-2100F)。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例1将0.001mol Na2WO4·2H2O和0.005mol CH3COONa·3H2O溶于15mL水和乙二醇溶液中，其中水和乙二醇溶液中乙二醇与水的体积比为14:1，再加入0.46g PVP(平均分子量8000，K16-18；生产厂家阿拉丁)溶解，记为溶液1；将0.001mol Zn(CH3COO)2·2H2O溶于15mL同样浓度的水和乙二醇溶液中，记为溶液2；将溶液2逐滴滴加到溶液1中并搅拌均匀，然后将混合液转移到50mL聚四氟乙烯高压反应釜中进行反应，反应温度为200℃，反应时间为12h，然后自然冷却到室温；将反应完成后的混合物离心，取白色沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，并在50℃干燥箱中干燥，得到钨酸锌纳米材料。实施例2将0.0011mol Na2WO4·2H2O和0.005mol CH3COONa·3H2O溶于15mL水和乙二醇溶液中，其中水和乙二醇溶液中乙二醇与水的体积比为14:1，再加入0.76g PVP(平均分子量8000，K16-18；生产厂家阿拉丁)溶解，记为溶液1；将0.0011mol Zn(CH3COO)2·2H2O溶于15mL同样浓度的水和乙二醇溶液中，记为溶液2；将溶液2逐滴滴加到溶液1中并搅拌均匀，然后将混合液转移到50mL聚四氟乙烯高压反应釜中进行反应，反应温度为180℃，反应时间为15h，然后自然冷却到室温；将反应完成后的混合物离心，取白色沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，并在50℃干燥箱中干燥，得到钨酸锌纳米材料。实施例3将0.0012mol Na2WO4·2H2O和0.005mol CH3COONa·3H2O溶于15mL水和乙二醇溶液中，其中水和乙二醇溶液中乙二醇与水的体积比为2:1，再加入0.46g PVP(平均分子量8000，K16-18；生产厂家阿拉丁)溶解，记为溶液1；将0.0012mol Zn(CH3COO)2·2H2O溶于15mL同样浓度的水和乙二醇溶液中，记为溶液2；将溶液2逐滴滴加到溶液1中并搅拌均匀，然后将混合液转移到50mL聚四氟乙烯高压反应釜中进行反应，反应温度为150℃，反应时间为20h，然后自然冷却到室温；将反应完成后的混合物离心，取白色沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，
并在50℃干燥箱中干燥，得到钨酸锌纳米材料。实施例4将0.001mol Na2WO4·2H2O和0.005mol CH3COONa·3H2O溶于15mL水和乙二醇溶液中，其中水和乙二醇溶液中乙二醇与水的体积比为1:2，再加入0.76g PVP(平均分子量8000，K16-18；生产厂家阿拉丁)溶解，记为溶液1；将0.001mol Zn(CH3COO)2·2H2O溶于15mL同样浓度的水和乙二醇溶液中，记为溶液2；将溶液2逐滴滴加到溶液1中并搅拌均匀，然后将混合液转移到50mL聚四氟乙烯高压反应釜中进行反应，反应温度为180℃，反应时间为12h，然后自然冷却到室温；将反应完成后的混合物离心，取白色沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，并在50℃干燥箱中干燥，得到钨酸锌纳米材料。实施例5将0.001mol Na2WO4·2H2O和0.005mol CH3COONa·3H2O溶于15mL水和乙二醇溶液中，其中水和乙二醇溶液中乙二醇与水的体积比为14:1，再加入0.1g PVP(平均分子量8000，K16-18；生产厂家阿拉丁)溶解，记为溶液1；将0.001mol Zn(CH3COO)2·2H2O溶于15mL同样浓度的水和乙二本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钨酸锌纳米材料，其特征在于，该纳米材料呈颗粒状或者棒状，颗粒状直径为15‑25nm，棒状直径为15‑25nm，长度为20‑70nm，并按照下述步骤进行制备：：步骤1，将Na2WO4·2H2O和CH3COONa·3H2O溶于水和乙二醇溶液中，再加入PVP(平均分子量8000，K16‑18；生产厂家阿拉丁)溶解，，记为溶液1；将Zn(CH3COO)2·2H2O溶于同样浓度的水和乙二醇溶液中，记为溶液2；所述步骤1中Na2WO4·2H2O和CH3COONa·3H2O的摩尔比为(1‑1.2)：5，Zn(CH3COO)2·2H2O与Na2WO4·2H2O等摩尔，水和乙二醇溶液中乙二醇与水的体积比为(1:30)‑(14:1)，PVP的质量为10‑76个质量份，每个质量份为0.01g；步骤2，将溶液2逐滴滴加到溶液1中并搅拌均匀，然后将混合液转移到聚四氟乙烯高压反应釜中进行反应，反应温度为150℃‑200℃，反应时间为12h‑20h，然后自然冷却到室温；步骤3，将反应完成后的混合物离心，取白色沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，并在50℃干燥箱中干燥，得到钨酸锌纳米材料。
【技术特征摘要】
1.一种钨酸锌纳米材料，其特征在于，该纳米材料呈颗粒状或者棒状，颗粒状直径为15-25nm，棒状直径为15-25nm，长度为20-70nm，并按照下述步骤进行制备：：步骤1，将Na2WO4·2H2O和CH3COONa·3H2O溶于水和乙二醇溶液中，再加入PVP(平均分子量8000，K16-18；生产厂家阿拉丁)溶解，，记为溶液1；将Zn(CH3COO)2·2H2O溶于同样浓度的水和乙二醇溶液中，记为溶液2；所述步骤1中Na2WO4·2H2O和CH3COONa·3H2O的摩尔比为(1-1.2)：5，Zn(CH3COO)2·2H2O与Na2WO4·2H2O等摩尔，水和乙二醇溶液中乙二醇与水的体积比为(1:30)-(14:1)，PVP的质量为10-76个质量份，每个质量份为0.01g；步骤2，将溶液2逐滴滴加到溶液1中并搅拌均匀，然后将混合液转移到聚四氟乙烯高压反应釜中进行反应，反应温度为150℃-200℃，反应时间为12h-20h，然后自然冷却到室温；步骤3，将反应完成后的混合物离心，取白色沉淀物，用去离子水和无水乙醇各洗涤数次，并在50℃干燥箱中干燥，得到钨酸锌纳米材料。2.根据权利要求1所述的一种钨酸锌纳米材料，其特征在于，在所述步骤1中，水/乙二醇溶液中乙二醇与水的体积比为0:15或者1:1或者1:2或者2:1或者3:1，PVP的质量为0.1g或者0.46g。3.根据权利要求1所述的一种钨酸锌纳米材料，其特征在于，在所述步骤2的反应中，反应温度为160℃-180℃，反应时间为15h-18h。4.一种钨酸锌纳米材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：李聪，梁砚琴，崔振铎，杨贤金，朱胜利，李朝阳，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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