【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气致变色氧化钨材料领域，具体涉及一种气致变色氧化钨材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、氧化钨是一种常见的气致变色材料，当与一些气体接触时，如氢气、硫化氢、丙酮、乙醇等，会发生可逆的颜色变化。基于氧化钨的气致变色特性，科研人员开发了一系列新型传感器，通过颜色变化，可用于检测氢气、硫化氢等气体泄漏。因此，氧化钨变色前后的颜色对比越显著，对于有效辨识气体泄漏至关重要。众多研究表明，氧化钨变色后以蓝色、深蓝色等深颜色为主要颜色，而变色前的颜色以淡蓝色、黄色等为主，变色前后颜色变化较小。
2、cn111646705a公开了一种纳米结构电致变色薄膜的制备方法，先制备含有氧化钨的纳米溶胶，再将其旋转蒸发得到含有氧化钨的纳米浆料，接着用丝网印刷或刮涂法将上述浆料粘附在ito或fto导电玻璃基底上，最后高温焙烧即得到纳米结构氧化钨电致变色薄膜。该薄膜在透明态与着色态间的透光率差值为35％，但是合成方法稍显繁杂。
3、cn110511059a公开了一种三氧化钨气敏膜材料，通过原位沉积法制备而成，即先将钨酸钠和有机酸或铵盐在搅拌条件下溶于去离子水，然后加入稀盐酸溶液在室温下搅拌配置澄清的三氧化钨前驱体溶液，再利用化学浴直接在电极基片上沉积纳米结构三氧化钨薄膜。
4、cn105954325b公开了一种棒状三氧化钨气敏材料的制备方法，先制备钨酸溶液作为钨源，再加入无水乙醇和冰醋酸混合溶液后制备干凝胶再通过热处理得到对有机挥发性气体敏感的三氧化钨纳米材料。
5、cn107381644b公开了
6、然而，上述专利制备三氧化钨的过程均较为繁琐，且制备三氧化钨材料的主要用途是制备传感器，解决问题也并不是关于氧化钨材料在气致变色前后颜色变化不明显的问题。
7、因此，规模化合成白色的氧化钨对于扩大氧化钨气致变色应用范围具有重要意义。然而目前鲜有文献报道合成白色氧化钨的制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服氧化钨材料的颜色较深，在气致变色领域应用过程中变色前后颜色对比不显著、制备过程繁琐等问题，提供一种气致变色氧化钨材料及其制备方法与应用。
2、本专利技术第一方面提供了一种气致变色氧化钨材料，该材料为水合三氧化钨，通式为wo3·xh2o，其中，x选自0.5-2；其中，所述材料的颜色满足白度值≥70，lab色彩空间的l值≥85。
3、本专利技术第二方面提供了一种制备气致变色氧化钨材料的方法，所述方法包括：(1)将酸溶液与钨盐溶液混合得到混合物；(2)将所述混合物进行水热反应，得到气致变色氧化钨材料；
4、其中，所述水热反应的反应温度为200-260℃，反应时间为1-48h；
5、其中，所述酸溶液中使用的酸为无机酸，或者为无机酸和有机酸的混合物。
6、本专利技术第三方面提供了如上所述气致变色氧化钨材料在气体泄漏检测技术中的应用。
7、通过上述技术方案，本专利技术提供了能够直接具有白色(白度值>70，l值≥85)的氧化钨材料。与现有的氧化钨材料相比，该氧化钨材料无需借用白色或浅色的惰性基底材料即可有显著的颜色变化对比度，为气致变色材料的开发及新型三氧化钨基催化材料的开发提供了更具有工业应用前景的材料。
8、本专利技术的专利技术人发现，当使用无机酸或者无机酸和有机酸的混合物与钨盐发生水热反应，并且水热反应的温度在200-260℃时，能够制得白色(白度值>70，l值≥85)的气致变色氧化钨材料，操作简便，且产品的物理化学性质参数易于调控，可以实现工厂内大规模化生产，有助于产品从实验室制备向工业应用的转化。
9、本专利技术的其他特点和优势将在以下的具体实施方式中进行说明。
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1.一种气致变色氧化钨材料，其特征在于，该材料为水合三氧化钨，通式为WO3·xH2O，其中，x选自0.5-2；
2.根据权利要求1所述的材料，其中，x选自2、1或0.5；。
3.根据权利要求1或2所述的材料，其中，所述水合三氧化钨的微观形貌为直径为300-800nm的圆形形貌。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的材料，其中，所述水合三氧化钨的晶相为立方相。
5.根据权利1-4中任意一项所述的材料，其中，所述材料对400-750nm波长范围内的可见光的反射率≥90％。
6.一种制备气致变色氧化钨材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述钨盐选自钨酸钠、偏钨酸钠、磷钨酸、磷钨酸钠中的至少一种。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述无机酸选自盐酸、硫酸、硝酸中的至少一种；所述有机酸选自苹果酸、柠檬酸、酒石酸、草酸、抗坏血酸中的至少一种。
9.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其中，所述酸中无机酸的摩尔含量为10-100％。>
10.根据权利要求6-9中任意一项所述的方法，其中，所述钨盐以W计，所述酸溶液中使用的酸与钨盐的摩尔比为1-5:1。
11.根据权利要求6-10中任意一项所述的方法，其中，所述混合的搅拌时间为0.5-8h，搅拌的转速在100-1200r/min。
12.权利要求6-11中任意一项所述的方法制得的气致变色氧化钨材料。
13.权利要求1-5或12中任意一项所述的气致变色氧化钨材料在气体泄漏检测技术中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种气致变色氧化钨材料，其特征在于，该材料为水合三氧化钨，通式为wo3·xh2o，其中，x选自0.5-2；
2.根据权利要求1所述的材料，其中，x选自2、1或0.5；。
3.根据权利要求1或2所述的材料，其中，所述水合三氧化钨的微观形貌为直径为300-800nm的圆形形貌。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的材料，其中，所述水合三氧化钨的晶相为立方相。
5.根据权利1-4中任意一项所述的材料，其中，所述材料对400-750nm波长范围内的可见光的反射率≥90％。
6.一种制备气致变色氧化钨材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述钨盐选自钨酸钠、偏钨酸钠、磷钨酸、磷钨酸钠中的至少一种。
【专利技术属性】
技术研发人员：王林，刘欢，刘欣梅，杨哲，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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