本發(fā)明屬于無機(jī)納米材料制備領(lǐng)域,特別涉及一種鉬酸鎂納米片的制備方法。
背景技術(shù):
鉬酸鹽是一類重要的功能材料,在儲(chǔ)能、催化、光致發(fā)光、光子晶體、閃爍體材料、磁性材料、輕質(zhì)填料材料等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。其中,納米薄片晶體以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)具有許多奇異的物理、化學(xué)和電學(xué)等性能,具有重要的科學(xué)研究意義和廣泛的應(yīng)用前景,其研究引起了人們的極大關(guān)注。因此,大量的努力一直致力于新型鉬酸鹽(CoMoO4,F(xiàn)eMoO4,CuMoO4,NiMoO4等)合成。如中國(guó)專利CN 201410827872.5公開了利用超聲波法及超聲-熔鹽法合成鉬酸銅納米片抗菌粉體(Cu3Mo2O9),其中超聲化學(xué)沉淀方法主要利用波長(zhǎng)短且易于提高聚焦能力的特點(diǎn),產(chǎn)品厚度約為50nm,長(zhǎng)*寬為250*400nm。超聲-熔鹽法合成可顯著降低合成溫度和縮短反應(yīng)時(shí)間,制備出的產(chǎn)品厚度為約為100nm,長(zhǎng)*寬為0.7*2.5μm。上述兩種方法均使用了微波反應(yīng)器,不利于產(chǎn)品的工業(yè)化低成本規(guī)模生產(chǎn),且其產(chǎn)品尺寸厚度較大(50-100nm),不利于該類產(chǎn)品小尺寸效應(yīng)及量子效應(yīng)等特性的應(yīng)用,因此該方法在尺寸控制及低成本制備等方面仍有技術(shù)提升空間。
其中,鉬酸鎂的合成制備被報(bào)道的很少,只有燒結(jié)法制備的納米顆粒、靜電植絨法制備的纖維網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)、浸凃制備的鉬酸鎂納米顆粒薄膜。因此,具有特殊形貌鉬酸鎂MgMoO4納米材料的設(shè)計(jì)合成仍然存在較大的挑戰(zhàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提出一種鉬酸鎂納米片的制備方法,能夠采用一步水熱法制備出形貌穩(wěn)定、純度高、結(jié)晶度高的鉬酸鎂納米片,適合低成本規(guī)模生產(chǎn),具有簡(jiǎn)單方便、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好的特點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種鉬酸鎂納米片的制備方法,步驟如下:
步驟1:將二水鉬酸鈉溶于乙二醇中配置濃度為0.2-0.5摩爾/升的溶液A,將六水氯化鎂溶于去離子水中配置濃度為0.2-0.5摩爾/升溶液B;
步驟2:在電磁攪拌下,將溶液A緩慢加入到溶液B中形成均一的混合溶液,溶液A與溶液B的體積比為1:1;
步驟3:將步驟2所得混合溶液攪拌10-15分鐘后,轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中,密封,在140-180℃溫度條件下反應(yīng)5-10小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后,自然冷卻至室溫;
步驟4:將步驟3所得產(chǎn)物用去離子水和乙醇混合溶液離心洗滌數(shù)次,之后60℃干燥過夜,得到奶油色薄片狀鉬酸鎂。
所述的去離子水和乙醇混合溶液為體積比為1:1。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
本發(fā)明利用常規(guī)鎂鹽和鉬酸鹽,通過一步水熱反應(yīng)首次合成了片狀鉬酸鎂,配方簡(jiǎn)單實(shí)用、成本低、易于重復(fù),反應(yīng)條件溫和,適合低成本規(guī)模生產(chǎn)。制備出的片狀鉬酸鎂厚度為35nm,純度高、結(jié)晶完整,為顯著提高其儲(chǔ)能,催化等性能提供了便利條件。
附圖說明
圖1為鉬酸鎂納米片的XRD圖。
圖2(a)為鉬酸鎂納米片低倍率放大掃描電鏡圖,圖2(b)為鉬酸鎂納米片高倍率放大掃描電鏡圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例一:
步驟1:將二水鉬酸鈉溶于乙二醇中配置濃度為0.5摩爾/升的溶液A15mL,將六水氯化鎂溶于去離子水中配置濃度為0.5摩爾/升溶液B25mL,攪拌5分鐘;
步驟2:在電磁攪拌下,將溶液A緩慢加入到溶液B中形成均一的混合溶液,溶液A與溶液B的體積比為1:1;
步驟3:將步驟2所得混合溶液攪拌10分鐘后,轉(zhuǎn)移至50mL反應(yīng)釜中,密封,在180℃溫度條件下水熱5小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后,自然冷卻至室溫;
步驟4:將步驟3所得產(chǎn)物用體積比1:1的去離子水和乙醇混合溶液離心洗滌5次,之后60℃干燥過夜,得到奶油色薄片狀鉬酸鎂。
通過觀察圖1的XRD圖可以確定鉬酸鎂物相組成,圖2為本發(fā)明實(shí)施例一制備的鉬酸鎂納米片的掃描電子顯微鏡圖,所制得的納米材料的厚度在35nm左右。
實(shí)施例二:
步驟1:將二水鉬酸鈉溶于乙二醇中配置濃度為0.2摩爾/升的溶液A15mL,將六水氯化鎂溶于去離子水中配置濃度為0.2摩爾/升溶液B25mL,攪拌5分鐘;
步驟2:在電磁攪拌下,將溶液A緩慢加入到溶液B中形成均一的混合溶液,溶液A與溶液B的體積比為1:1;
步驟3:將步驟2所得混合溶液攪拌15分鐘后,轉(zhuǎn)移至50mL反應(yīng)釜中,密封,在160℃溫度條件下水熱10小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后,自然冷卻至室溫;
步驟4:將步驟3所得產(chǎn)物用體積比1:1的去離子水和乙醇混合溶液離心洗滌5次,之后60℃干燥過夜,得到薄片狀鉬酸鎂。
實(shí)施例三:
步驟1:將二水鉬酸鈉溶于乙二醇中配置濃度為0.4摩爾/升的溶液A15mL,將六水氯化鎂溶于去離子水中配置濃度為0.4摩爾/升溶液B25mL,攪拌5分鐘;
步驟2:在電磁攪拌下,將溶液A緩慢加入到溶液B中形成均一的混合溶液,溶液A與溶液B的體積比為1:1;
步驟3:將步驟2所得混合溶液攪拌12分鐘后,轉(zhuǎn)移至50mL反應(yīng)釜中,密封,在140℃溫度條件下水熱8小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后,自然冷卻至室溫;
步驟4:將步驟3所得產(chǎn)物用體積比1:1的去離子水和乙醇混合溶液離心洗滌6次,之后60℃干燥過夜,得到薄片狀鉬酸鎂。