一种铯钨青铜粉体的固相合成法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属氧化物粉体制备技术领域，尤其涉及一种铯钨青铜粉体的固相合成法。
【背景技术】
[0002]WO3在电致变色、催化、气敏性等方面具有优良的性能，其复合氧化物——鹤青铜，一般指有较深的金属光泽色的金属氧化物，并且通常是金属导体或金属半导体，钨青铜通SAxWO3,然而随着阳离子的种类及摩尔数的不同一A、X值的不同，化合物的结构及颜色的深浅会有所差异(J Analytical and Pyrolysis, 2000，56:23-31 )。目前做的多的有钾铯钨青铜、铯钨青铜，铯钨青铜因其低电阻及优异的可见光透过率和近红外遮蔽性能，而广泛地用于制备导电薄膜，用在玻璃透明隔热涂料中作为隔热剂。
[0003]目前制备铯钨青铜的方法有很多，专利CN201110185612.9中公开了一种铯钨青铜粉体及其制备方法，采用钨酸为钨源，加入水或醇溶剂，Cs/W摩尔比为(0.01?0.35): 1，180?200°C条件下反应3天，获得的粉料晶相组成为Csa2WO3或Csa32W03。这种液相合成法的制备周期长，制得的粉料的颜色较浅，红外阻隔效果较差。
[0004]20123rd Internat1nal Conference on B1logy, Environment and ChemistryIPCBEE vol.46 (2012) i (2012) LACSIT Press, Singapore 中介绍在有氮气保护的条件下，分别在700°C、80(TC、90(rC保温I小时合成了 CsxWO3。在800°C条件下合成的Csa33WO3颗粒是典型的六方晶系钨青铜结构，并且具有优良的近红外吸收特性，粒径在30-100nm。卓越的近红外吸收波谱使其成为热屏蔽玻璃的替代材料。但是，在反应中通入惰性气体势必增加设备投入，气源成本也会提高。
【发明内容】
[0005]本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种无需外通气体保护、自真空烧结的铯钨青铜粉体的固相合成法。
[0006]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种铯钨青铜粉体的固相合成法，包括以下步骤:
[0007](I)按W/Cs摩尔比(2?3.5):1称取钨化合物、铯盐，研磨至混合均匀；
[0008](2)将研磨物装入密闭容器后入马弗炉中反应，反应温度为750?800°C，反应时间为I?2h ;
[0009](3)反应后得到结晶度完整的蓝黑色铯钨青铜粉。
[0010]本发明的有益效果是:本发明首次采用固体原料、直接在密封容器内反应制得铯钨氧化物，不需要通惰性气体或还原气体，利用NH3、水蒸气或CO2等自身反应产生的气体作为保护气，使得到的粉体颜色为蓝黑色，节省气源，降低成本，且本发明的合成工艺简单，反应周期短，适合工业化生产。
[0011]在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0012]进一步,步骤(I)中所述的鹤化合物为鹤酸或鹤酸铵；所述的铯盐为碳酸铯、氣氧化铯或硝酸铯的一种或任意两种混合。
[0013]进一步，步骤(2)中所述的密闭容器为密闭不锈钢容器，材质为316L或310S。
[0014]采用上述进一步方案的有益效果是，固相直接在密闭容器内反应，无需外通保护气体，节约气源，降低成本，且316L或310S不锈钢具备较好的耐腐蚀性。
[0015]进一步，步骤(2)中，将研磨物放入坩埚中，再将坩埚放入密闭容器中,密封后入马弗炉反应。
[0016]采用上述进一步方案的有益效果是，密闭容器为不锈钢材质，将反应研磨物放入坩埚中，能够避免反应过程中外界对反应原料的污染。
[0017]进一步，步骤(3)中制得的铯钨青铜粉晶相组成为Csa3WO3或Csa32W03。
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例1制得的铯钨青铜粉的XRD图谱；
[0019]图2为本发明实施例2制得的铯钨青铜粉的XRD图谱；
[0020]图3为本发明实施例3制得的铯钨青铜粉的XRD图谱；
[0021]图4为本发明实施例3制得的铯钨青铜粉的近红外图谱。
【具体实施方式】
[0022]以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0023]本发明实施例制得的铯钨青铜粉的XRD衍射谱使用的检测仪器为BrukerD8Advance,近红外光谱使用的检测仪器为PerkinElmer SpectrumlOON。
[0024]实施例1
[0025]一种铯钨青铜粉体的固相合成法，包括以下步骤:
[0026](I)称取9.6g鹤酸铵和3.1g碳酸铯,研磨至混合均勻；
[0027](2)将研磨物装入密闭容器后入马弗炉中反应，反应温度为800°C，反应时间为Ih ；
[0028](3)反应后得到结晶度完整的蓝黑色铯钨青铜粉。
[0029]本实施例制得的铯钨青铜粉具有金属光泽，呈蓝黑色。从图1中可以看出，该铯钨青铜粉的结晶度高，晶相组成为Csa3WO3或Csa32W03。
[0030]实施例2
[0031]一种铯钨青铜粉体的固相合成法，包括以下步骤:
[0032](I)称取11.3g钨酸和3.0g氢氧化铯，研磨至混合均匀；
[0033](2)将研磨物装入密闭容器后入马弗炉中反应，反应温度为800°C，反应时间为2h ；
[0034](3)反应后得到结晶度完整的蓝黑色铯钨青铜粉。
[0035]本实施例制得的铯钨青铜粉具有金属光泽，呈蓝黑色。从图2中可以看出，该铯钨青铜粉的结晶度高，晶相组成为Csa3WO3或Csa32W03。
[0036]实施例3
[0037]一种铯钨青铜粉体的固相合成法，包括以下步骤:
[0038](I)称取14.4g钨酸铵和3.7g硝酸铯，研磨至混合均匀；
[0039](2)将研磨物装入耐高温的坩埚中，将装料的坩埚放入密闭不锈钢容器，密封后入马弗炉进行反应，反应温度为750°C，反应时间为2h ；
[0040](3)反应后得到结晶度完整的蓝黑色铯钨青铜粉。
[0041]本实施例制得的铯钨青铜粉具有金属光泽，呈蓝黑色。从图3中可以看出，该铯钨青铜粉的结晶度高，晶相组成为Csa3WO3或Csa32WO3 ;从图4中可以看出，其在近红外区域的透过率低，说明其具有很好的红外阻隔率。
[0042]实施例4
[0043]一种铯钨青铜粉体的固相合成法，包括以下步骤:
[0044](I)称取16.Sg钨酸铵，再混合称取碳酸铯与氢氧化铯共3.7g (其中碳酸铯为1.838,氣氧化铯为1.87g),研磨至混合均匀；
[0045](2)将研磨物装入耐高温的坩埚中，将装料的坩埚放入密闭不锈钢容器，密封后入马弗炉进行反应，反应温度为800°C，反应时间为2h ；
[0046](3)反应后得到结晶度完整的蓝黑色铯钨青铜粉。
[0047]本实施例制得的铯钨青铜粉具有金属光泽，呈蓝黑色，晶相组成为Csa3WO3或
Cs0.32鼎3。
[0048]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种铯钨青铜粉体的固相合成法，其特征在于包括以下步骤: (1)按W/Cs摩尔比(2?3.5):1称取钨化合物、铯盐，研磨至混合均匀； (2)将研磨物装入密闭容器后入马弗炉中反应，反应温度为750?800°C，反应时间为I ?2h ; (3)反应后得到结晶度完整的蓝黑色铯钨青铜粉。2.根据权利要求1所述的一种铯钨青铜粉体的固相合成法，其特征在于步骤(2)中，将研磨物放入坩埚中，再将坩埚放入密闭容器中，密封后入马弗炉反应。3.根据权利要求1或2所述的一种铯钨青铜粉体的固相合成法，其特征在于步骤(I)中所述的钨化合物为钨酸或钨酸铵。4.根据权利要求1或2所述的一种铯钨青铜粉体的固相合成法，其特征在于步骤(I)中所述的铯盐为碳酸铯、氢氧化铯或硝酸铯的一种或任意两种混合。5.根据权利要求1或2所述的一种铯钨青铜粉体的固相合成法，其特征在于步骤(2)中所述的密闭容器为密闭不锈钢容器。6.根据权利要求5所述的一种铯钨青铜粉体的固相合成法，其特征在于所述的不锈钢材质为316L或310S。7.根据权利要求1或2所述的一种铯钨青铜粉体的固相合成法，其特征在于步骤(3)中制得的铯钨青铜粉晶相组成为Csa3WO3或Csa32W03。
【专利摘要】本发明属于金属氧化物粉体制备技术领域，尤其涉及一种铯钨青铜粉体的固相合成法，步骤如下：按W/Cs摩尔比（2～3.5）∶1称取钨化合物、铯盐，混合研磨；将研磨物装入密闭容器中反应，反应温度为750～800℃，反应时间为1～2h；反应后得到结晶度完整的蓝黑色铯钨青铜粉，晶相组成为Cs0.3WO3或Cs0.32WO3。本发明采用固体原料，直接在密封容器内反应，不需要通惰性气体或还原气体，利用自身反应产生的气体作为保护气，使得到的粉体颜色为蓝黑色，节省气源，降低成本，且本发明的合成工艺简单，反应周期短，适合工业化生产。
【IPC分类】C01G41/00
【公开号】CN105016392
【申请号】CN201410157854
【发明人】盛振宏, 施建军, 李宁, 陈鑫, 刘力娜, 王茂智, 冯志强, 刘静, 王晓梅, 王晓华, 徐斌
【申请人】烟台佳隆纳米产业有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年4月18日