VO 2 粉体液相合成方法及合成过程对性能的影响

发布时间：2021-12-02 14:42

　　VO₂作为具有多晶型的金属氧化物,在节能领域具有很大的应用前景。研究了近年来VO₂粉体合成方法,重点介绍了液相合成法,包括水热法、溶胶-凝胶法、化学沉淀法、溶液燃烧法,分析了合成过程对产物的影响,讨论了液相合成过程中掺杂离子、复合结构、合成参数对VO₂性能的影响,研究发现液相合成方法通过调节反应参数可得到纯度高、晶体尺寸为纳米级的VO₂粉体,相变温度通过少量元素的掺杂可降低至室温,有机和无机复合可改善VO₂透光率和太阳光调制能力,并对VO₂研究趋势进行了展望。 

【文章来源】：大连民族大学学报. 2020,22(05)

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

不同晶相的VO2结构图

表1中,文献15以 H2WO4作为W6+掺杂源,掺杂量在1%左右,V2O5被H2C2O4还原成VO2,产物形貌主要受还原剂结构的影响,呈雪花状、不规则球形和棒状如图2,文献16同样在V2O5-H2C2O4体系下,因为加入H2SO4,水热时间从168h缩短至8小时,所得到的晶体形貌为单一的棒状。文献17、18研究同一反应体系NH4VO3-N2H4·H2O,后者加酸合成产物为单一的棒状如图3,水热温度下降,说明pH对水热温度和产物形貌均有一定的影响,溶液pH值除影响溶质溶解度,也可能影响晶体生长方向、速度以及生长基元的结构,最终影响晶体形貌、粒度、结构和结晶温度。表2中,文献16、18产物形貌为单一的棒状晶体,相变温度仅存在一个峰值,文献19由于小颗粒晶体产物占比很小,大部分均为棒状,相变温度主要受到棒状晶体的影响,所以相变温度也仅存在一个峰值。文献15、17产物形貌不单一,既包括粒状又包括棒状,其相变温度存在两个峰值。由此推断产物尺寸和晶体形貌对相变温度有一定的影响,颗粒分布较均匀的产物,其热滞宽度小于存在多形貌和尺寸分布不均的产物。与本课题组的研究结果比较发现,由于形貌不同,固相法合成的VO2相变温度只有4 ℃之差[20],而文献15采用液相合成法合成的VO2相变温度之差达17.3 ℃,说明液相合成法更适合通过控制形貌,来达到控制相变温度的目的。

本课题组2012年专利研究中,以含钒氧化物或含钒盐为钒源,以一种无机物或有机物为还原剂,水热温度250 ℃以下,反应时间12h以下,无需添加第三种物质,无需后续处理,得到晶体形貌单一的纳米VO2,在合成法中仍具有一定的优势[21]。1.1.2 微波辅助水热法

【参考文献】：
期刊论文
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[3]二氧化钒薄膜制备研究的最新进展[J]. 丰世凤,宁桂玲,王舰,林源.  化工进展. 2007(06)
[4]水热法的应用与发展[J]. 施尔畏,夏长泰,王步国,仲维卓.  无机材料学报. 1996(02)



本文编号：3528647