一種銫鎢青銅粉體的固相合成法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬氧化物粉體制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種銫鎢青銅粉體的固相合成法。
【背景技術(shù)】
[0002]WO3在電致變色、催化、氣敏性等方面具有優(yōu)良的性能，其復(fù)合氧化物——鶴青銅，一般指有較深的金屬光澤色的金屬氧化物，并且通常是金屬導(dǎo)體或金屬半導(dǎo)體，鎢青銅通SAxWO3,然而隨著陽離子的種類及摩爾數(shù)的不同一A、X值的不同，化合物的結(jié)構(gòu)及顏色的深淺會(huì)有所差異(J Analytical and Pyrolysis, 2000，56:23-31 )。目前做的多的有鉀銫鎢青銅、銫鎢青銅，銫鎢青銅因其低電阻及優(yōu)異的可見光透過率和近紅外遮蔽性能，而廣泛地用于制備導(dǎo)電薄膜，用在玻璃透明隔熱涂料中作為隔熱劑。
[0003]目前制備銫鎢青銅的方法有很多，專利CN201110185612.9中公開了一種銫鎢青銅粉體及其制備方法，采用鎢酸為鎢源，加入水或醇溶劑，Cs/W摩爾比為(0.01?0.35): 1，180?200°C條件下反應(yīng)3天，獲得的粉料晶相組成為Csa2WO3或Csa32W03。這種液相合成法的制備周期長，制得的粉料的顏色較淺，紅外阻隔效果較差。
[0004]20123rd Internat1nal Conference on B1logy, Environment and ChemistryIPCBEE vol.46 (2012) i (2012) LACSIT Press, Singapore 中介紹在有氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，分別在700°C、80(TC、90(rC保溫I小時(shí)合成了 CsxWO3。在800°C條件下合成的Csa33WO3顆粒是典型的六方晶系鎢青銅結(jié)構(gòu)，并且具有優(yōu)良的近紅外吸收特性，粒徑在30-100nm。卓越的近紅外吸收波譜使其成為熱屏蔽玻璃的替代材料。但是，在反應(yīng)中通入惰性氣體勢(shì)必增加設(shè)備投入，氣源成本也會(huì)提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種無需外通氣體保護(hù)、自真空燒結(jié)的銫鎢青銅粉體的固相合成法。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種銫鎢青銅粉體的固相合成法，包括以下步驟:
[0007](I)按W/Cs摩爾比(2?3.5):1稱取鎢化合物、銫鹽，研磨至混合均勻；
[0008](2)將研磨物裝入密閉容器后入馬弗爐中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為750?800°C，反應(yīng)時(shí)間為I?2h ;
[0009](3)反應(yīng)后得到結(jié)晶度完整的藍(lán)黑色銫鎢青銅粉。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明首次采用固體原料、直接在密封容器內(nèi)反應(yīng)制得銫鎢氧化物，不需要通惰性氣體或還原氣體，利用NH3、水蒸氣或CO2等自身反應(yīng)產(chǎn)生的氣體作為保護(hù)氣，使得到的粉體顏色為藍(lán)黑色，節(jié)省氣源，降低成本，且本發(fā)明的合成工藝簡單，反應(yīng)周期短，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0011]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0012]進(jìn)一步,步驟(I)中所述的鶴化合物為鶴酸或鶴酸銨；所述的銫鹽為碳酸銫、氣氧化銫或硝酸銫的一種或任意兩種混合。
[0013]進(jìn)一步，步驟(2)中所述的密閉容器為密閉不銹鋼容器，材質(zhì)為316L或310S。
[0014]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，固相直接在密閉容器內(nèi)反應(yīng)，無需外通保護(hù)氣體，節(jié)約氣源，降低成本，且316L或310S不銹鋼具備較好的耐腐蝕性。
[0015]進(jìn)一步，步驟(2)中，將研磨物放入坩堝中，再將坩堝放入密閉容器中,密封后入馬弗爐反應(yīng)。
[0016]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，密閉容器為不銹鋼材質(zhì)，將反應(yīng)研磨物放入坩堝中，能夠避免反應(yīng)過程中外界對(duì)反應(yīng)原料的污染。
[0017]進(jìn)一步，步驟(3)中制得的銫鎢青銅粉晶相組成為Csa3WO3或Csa32W03。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制得的銫鎢青銅粉的XRD圖譜；
[0019]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2制得的銫鎢青銅粉的XRD圖譜；
[0020]圖3為本發(fā)明實(shí)施例3制得的銫鎢青銅粉的XRD圖譜；
[0021]圖4為本發(fā)明實(shí)施例3制得的銫鎢青銅粉的近紅外圖譜。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0023]本發(fā)明實(shí)施例制得的銫鎢青銅粉的XRD衍射譜使用的檢測(cè)儀器為BrukerD8Advance,近紅外光譜使用的檢測(cè)儀器為PerkinElmer SpectrumlOON。
[0024]實(shí)施例1
[0025]一種銫鎢青銅粉體的固相合成法，包括以下步驟:
[0026](I)稱取9.6g鶴酸銨和3.1g碳酸銫,研磨至混合均勻；
[0027](2)將研磨物裝入密閉容器后入馬弗爐中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為800°C，反應(yīng)時(shí)間為Ih ；
[0028](3)反應(yīng)后得到結(jié)晶度完整的藍(lán)黑色銫鎢青銅粉。
[0029]本實(shí)施例制得的銫鎢青銅粉具有金屬光澤，呈藍(lán)黑色。從圖1中可以看出，該銫鎢青銅粉的結(jié)晶度高，晶相組成為Csa3WO3或Csa32W03。
[0030]實(shí)施例2
[0031]一種銫鎢青銅粉體的固相合成法，包括以下步驟:
[0032](I)稱取11.3g鎢酸和3.0g氫氧化銫，研磨至混合均勻；
[0033](2)將研磨物裝入密閉容器后入馬弗爐中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為800°C，反應(yīng)時(shí)間為2h ；
[0034](3)反應(yīng)后得到結(jié)晶度完整的藍(lán)黑色銫鎢青銅粉。
[0035]本實(shí)施例制得的銫鎢青銅粉具有金屬光澤，呈藍(lán)黑色。從圖2中可以看出，該銫鎢青銅粉的結(jié)晶度高，晶相組成為Csa3WO3或Csa32W03。
[0036]實(shí)施例3
[0037]一種銫鎢青銅粉體的固相合成法，包括以下步驟:
[0038](I)稱取14.4g鎢酸銨和3.7g硝酸銫，研磨至混合均勻；
[0039](2)將研磨物裝入耐高溫的坩堝中，將裝料的坩堝放入密閉不銹鋼容器，密封后入馬弗爐進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為750°C，反應(yīng)時(shí)間為2h ；
[0040](3)反應(yīng)后得到結(jié)晶度完整的藍(lán)黑色銫鎢青銅粉。
[0041]本實(shí)施例制得的銫鎢青銅粉具有金屬光澤，呈藍(lán)黑色。從圖3中可以看出，該銫鎢青銅粉的結(jié)晶度高，晶相組成為Csa3WO3或Csa32WO3 ;從圖4中可以看出，其在近紅外區(qū)域的透過率低，說明其具有很好的紅外阻隔率。
[0042]實(shí)施例4
[0043]一種銫鎢青銅粉體的固相合成法，包括以下步驟:
[0044](I)稱取16.Sg鎢酸銨，再混合稱取碳酸銫與氫氧化銫共3.7g (其中碳酸銫為1.838,氣氧化銫為1.87g),研磨至混合均勻；
[0045](2)將研磨物裝入耐高溫的坩堝中，將裝料的坩堝放入密閉不銹鋼容器，密封后入馬弗爐進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為800°C，反應(yīng)時(shí)間為2h ；
[0046](3)反應(yīng)后得到結(jié)晶度完整的藍(lán)黑色銫鎢青銅粉。
[0047]本實(shí)施例制得的銫鎢青銅粉具有金屬光澤，呈藍(lán)黑色，晶相組成為Csa3WO3或
Cs0.32鼎3。
[0048]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種銫鎢青銅粉體的固相合成法，其特征在于包括以下步驟: (1)按W/Cs摩爾比(2?3.5):1稱取鎢化合物、銫鹽，研磨至混合均勻； (2)將研磨物裝入密閉容器后入馬弗爐中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為750?800°C，反應(yīng)時(shí)間為I ?2h ; (3)反應(yīng)后得到結(jié)晶度完整的藍(lán)黑色銫鎢青銅粉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銫鎢青銅粉體的固相合成法，其特征在于步驟(2)中，將研磨物放入坩堝中，再將坩堝放入密閉容器中，密封后入馬弗爐反應(yīng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種銫鎢青銅粉體的固相合成法，其特征在于步驟(I)中所述的鎢化合物為鎢酸或鎢酸銨。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種銫鎢青銅粉體的固相合成法，其特征在于步驟(I)中所述的銫鹽為碳酸銫、氫氧化銫或硝酸銫的一種或任意兩種混合。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種銫鎢青銅粉體的固相合成法，其特征在于步驟(2)中所述的密閉容器為密閉不銹鋼容器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種銫鎢青銅粉體的固相合成法，其特征在于所述的不銹鋼材質(zhì)為316L或310S。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種銫鎢青銅粉體的固相合成法，其特征在于步驟(3)中制得的銫鎢青銅粉晶相組成為Csa3WO3或Csa32W03。
【專利摘要】本發(fā)明屬于金屬氧化物粉體制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種銫鎢青銅粉體的固相合成法，步驟如下：按W/Cs摩爾比（2～3.5）∶1稱取鎢化合物、銫鹽，混合研磨；將研磨物裝入密閉容器中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為750～800℃，反應(yīng)時(shí)間為1～2h；反應(yīng)后得到結(jié)晶度完整的藍(lán)黑色銫鎢青銅粉，晶相組成為Cs0.3WO3或Cs0.32WO3。本發(fā)明采用固體原料，直接在密封容器內(nèi)反應(yīng)，不需要通惰性氣體或還原氣體，利用自身反應(yīng)產(chǎn)生的氣體作為保護(hù)氣，使得到的粉體顏色為藍(lán)黑色，節(jié)省氣源，降低成本，且本發(fā)明的合成工藝簡單，反應(yīng)周期短，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C01G41/00
【公開號(hào)】CN105016392
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410157854
【發(fā)明人】盛振宏, 施建軍, 李寧, 陳鑫, 劉力娜, 王茂智, 馮志強(qiáng), 劉靜, 王曉梅, 王曉華, 徐斌
【申請(qǐng)人】煙臺(tái)佳隆納米產(chǎn)業(yè)有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2014年4月18日