一种可见光辅助制备纯氢钨青铜的方法技术

本发明专利技术公开了一种新型的利用可见光催化辅助制备氢钨青铜的方法，其以WCl6为前驱物，于无水乙醇中进行溶剂热反应，得到W18O49；再将W18O49分散于水中，加入乙酸镉和硫代乙酰胺，经水热反应得到W18O49/CdS；将所得W18O49/CdS加入盐酸水溶液中，经光照生成HxWO3/CdS复合物(0<x<1)；最后将其缓慢滴加到低浓度的硝酸溶液中消解CdS，再经洗涤、干燥得到单纯的HxWO3样品。本发明专利技术制备方法具有设备简单、操作方便、合成高效的特点。

A visible light assisted method for the preparation of pure tungsten tungsten bronze

The invention discloses a new method for preparing hydrogen tungsten bronze with visible light catalysis, which uses WCl6 as a precursor, to react in solvent to ethanol in anhydrous ethanol, to obtain W18O49, and then to disperse W18O49 in water, add cadmium acetate and thioacetamide, to get W18O49/CdS by hydrothermal reaction, and to add W18O49/CdS to W18O49/CdS. In hydrochloric acid solution, HxWO3/CdS complex (0< x< 1) was generated by light. Finally, it was slowly added to low concentration of nitric acid solution to eliminate CdS, and then pure HxWO3 samples were obtained by washing and drying. The preparation method of the invention has the advantages of simple equipment, convenient operation and high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种可见光辅助制备纯氢钨青铜的方法
本专利技术属于纳米材料制备
，具体涉及一种纯氢钨青铜的制备方法。
技术介绍
WO3以其特殊的性能在光催化、传感器、光致变色等领域有着广泛的应用。通过向WO3晶体所特有的隧道结构中掺入碱金属离子、铵离子或氢离子而制得的钨青铜是一种稳定性较高的、具有深蓝色金属光泽的阳离子掺杂金属氧化物，一般用MxWO3表示，呈现出金属导体或者半导体的性质，其颜色与性能可通过M与x的不同调控。1949年，A．Magneli合成了WO6八面体单元共顶点结构的钨酸盐KxWO3(0&lt;x&lt;1)，发现其具有青铜般的色泽和光亮性，故将类似这种结构的化合物称为钨青铜型材料。钨青铜型材料在铁电、压电、热释电、非线性光学等方面具有独特而优异的性能，从而逐渐得到广泛的关注，目前在电子材料研究领域里已经成为仅次于钙钛矿型材料的第二大类电子材料团。目前已有一些制备纳米钨青铜的报道，如专利CN103496744A公开了一种还原态铵钨青铜的合成方法，其使用WCl6作为钨源，加入油酸作为溶剂，W：NH4+的摩尔比为1：（0.2～0.3），在150～350℃的高温条件下晶化反应0.5～48h，最终获得还原态铵钨青铜纳米粉体。这种方法合成时间长、产率低、成本很高，且所得钨青铜材料的红外吸收性能较差。专利CN104528829A报道了使用钨酸盐溶液通过阳离子交换得到钨酸溶胶，再加入还原剂与铯源得到相应的前驱体，将前驱体加入到反应釜中进行水热反应后可制得铯钨青铜纳米盐。该方法在制备前躯体的过程中使用了阳离子交换法，因此单次合成的量有限，且水热合成法耗时较长，反应过程中需要高温高压条件，能耗较大且重复性差。因此，目前还缺乏一种廉价、可靠、稳定的合成纯纳米钨青铜特别是氢钨青铜的产业化合成方法，这个问题已成为制约其广泛应用的瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可见光辅助制备纯氢钨青铜的方法，其采用W18O49和CdS的复合物作为前驱体，在可见光和盐酸的辅助下快速得到HxWO3/CdS复合物，再利用低浓度的硝酸消解CdS，从而得到纯的HxWO3样品。该方法具有制备条件要求低、操作方便、合成高效和产品性能稳定的特点。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种可见光辅助制备纯氢钨青铜的方法，其包括以下步骤：（1）以WCl6作为前驱物，无水乙醇为溶剂，经100-200℃溶剂热反应10-40h得到W18O49；（2）将所得W18O49分散于水中，并加入乙酸镉和硫代乙酰胺，经100-200℃水热反应10-30h得到W18O49/CdS；其中，乙酸镉和硫代乙酰胺的摩尔比为1.6:1，所得W18O49/CdS中W18O49与CdS的质量比为1:1-1:15；（3）将所得W18O49/CdS加入到体积浓度为5-10%的盐酸水溶液中，于太阳光或氙灯等人工光源下照射0.5-3h，得到HxWO3/CdS复合物(0&lt;x&lt;1)；（4）将所得HxWO3/CdS复合物滴加到体积浓度为25-35%的低浓度硝酸溶液中，搅拌1h使CdS充分消解，再经洗涤、干燥制得纯HxWO3。本专利技术采用W18O49和CdS的复合物作为前驱体，在可见光和盐酸的辅助下快速得到HxWO3/CdS复合物，再利用低浓度的硝酸消解CdS，从而得到纯的HxWO3样品；其制备条件要求低、操作方便、合成高效，且产物分散性好。附图说明图1为实施例1所得产物HxWO3的X射线衍射图谱。具体实施方式为了使本专利技术所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本专利技术所述的技术方案做进一步的说明，但是本专利技术不仅限于此。实施例1称取200mgWCl6，加入50mL无水乙醇中，于200℃保温反应24小时，经乙醇和水洗涤后，于60℃下干燥12小时，得到W18O49；称取所得W18O4940mg，分散于60mLH2O中，加入0.148g乙酸镉和0.03g硫代乙酰胺，于150℃水热保温反应20小时，得到W18O49/CdS；称取所得W18O49/CdS200mg，加入45mL水和3mL盐酸的混合溶液中，于太阳光下光照30分钟，得到HxWO3/CdS复合物(0&lt;x&lt;1)；将所得复合物滴加到25%的硝酸溶液中，搅拌1h使CdS充分消解，再经洗涤后于60℃下干燥12小时，得到纯的HxWO3样品。实施例2称取300mgWCl6，加入50mL无水乙醇中，于200℃保温反应10小时，经乙醇和水洗涤后，于60℃下干燥12小时，得到W18O49；称取所得W18O4940mg，分散于60mLH2O中，加入0.296g乙酸镉和0.06g硫代乙酰胺，于150℃水热保温反应10小时，得到W18O49/CdS；称取所得W18O49/CdS500mg，加入45mL水和5mL盐酸的混合溶液中，于太阳光下光照60分钟，得到HxWO3/CdS复合物(0&lt;x&lt;1)；将所得复合物滴加到30%的硝酸溶液中，搅拌0.5h使CdS充分消解，再经洗涤后于60℃下干燥12小时，得到纯的HxWO3样品。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见光催化辅助制备纯氢钨青铜的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）以WCl6作为前驱物，无水乙醇为溶剂，经溶剂热反应得到W18O49；（2）将所得W18O49分散于水中，并加入乙酸镉和硫代乙酰胺，经水热反应得到W18O49/CdS；（3）将所得W18O49/CdS加入到盐酸水溶液中，经光照得到HxWO3/CdS复合物(0<x<1)；（4）将所得HxWO3/CdS复合物滴加到低浓度的硝酸溶液中，搅拌1h使CdS充分消解，再经洗涤、干燥制得纯HxWO3。

【技术特征摘要】
1.一种可见光催化辅助制备纯氢钨青铜的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）以WCl6作为前驱物，无水乙醇为溶剂，经溶剂热反应得到W18O49；（2）将所得W18O49分散于水中，并加入乙酸镉和硫代乙酰胺，经水热反应得到W18O49/CdS；（3）将所得W18O49/CdS加入到盐酸水溶液中，经光照得到HxWO3/CdS复合物(0&lt;x&lt;1)；（4）将所得HxWO3/CdS复合物滴加到低浓度的硝酸溶液中，搅拌1h使CdS充分消解，再经洗涤、干燥制得纯HxWO3。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘平，张璐璐，王波，王瑶珠，王凯强，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35