专利名称：多级结构花状二氧化钼的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种二氧化钥的制备方法。
背景技术：
近年来，由于氧化钥良好的性能和在催化、传感器、电池材料、磁记录材料等方面的用途，人们利用各种方法制备了不同粒径的氧化钥粉体，并制备了氧化钥纳米线，纳米带，中空纤维，介孔的混合价态的氧化钥。花状多级结构氧化物材料的制备主要集中在氧化锌、二氧化钛、氧化钨、氧化铁等，而钥氧化物花的制备相对较少且都是三氧化钥花形形貌，并且花形形貌三氧化钥灵敏度差，对三乙胺气体气敏性差，具有多级结构的花状二氧化钥的制备尚未见报道。
发明内容
本发明为了解决现有方法制备的花形形貌的三氧化钥灵敏度差，对三乙胺气体气敏性差的技术问题，提供了一种多级结构花状二氧化钥的制备方法。多级结构花状二氧化钥的制备方法按以下步骤进行一、按照体积比I : O. 59 2. 5将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中，搅拌30min，得到浅黄色透明溶液，并转移到50mL反应釜中，在140 200°C下溶剂热反应24h，得到黑色的前驱体；二、步骤一中得到的前驱体经无水乙醇洗涤后于60 70°C下真空干燥8 15h，得到多级结构花状二氧化钥，真空度为O. 05MPa O. 07MPa。其中步骤一中过氧化氢的质量浓度为30% ;乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液的浓度为O. 016mol/L O. 035mol/L。本发明方法采用简单的水热方法、无需后续热处理，通过调节反应物的比例即可得到不同尺寸的多级结构花状二氧化钥，该多级结构花的单分散性较好，且所获得的多级结构花状二氧化钥材料对三乙胺具有很好的气体敏感特性。
图I是实验一制备的多级结构花状二氧化钥的扫描电镜照片；图2是实验一制备的多级结构花状二氧化钥的XRD图；图3是采用实验一制备的多级结构花状二氧化钥所做的传感器对三乙胺气体的选择性示意图；图4是采用实验一制备的多级结构花状二氧化钥所做的传感器在不同加热电压下对IOOppm三乙胺气体的灵敏度曲线；图5是采用实验一制备的多级结构花状二氧化钥所做的传感器对不同浓度三乙胺气体的灵敏度曲线；图6是采用实验一制备的多级结构花状二氧化钥所做的传感器对不同浓度三乙胺气体的响应和恢复特性曲线。
具体实施例方式本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式
，还包括各具体实施方式
间的任意组合。
具体实施方式
一本实施方式多级结构花状二氧化钥的制备方法按以下步骤进行一、按照体积比I : O. 59 2. 5将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中，搅拌30min，得到浅黄色透明溶液，并转移到50mL反应釜中，在140 200°C下溶剂热反应24h，得到黑色的前驱体；二、步骤一中得到的前驱体经无水乙醇洗涤后于60 70°C下真空干燥8 15h，得到多级结构花状二氧化钥，真空度为O. 05MPa O. 07MPa。 其中步骤一中过氧化氢的质量浓度为30% ;乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液的浓度为O. 016mol/L O. 035mol/L。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中按照体积比I O. 59将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中按照体积比I O. 6将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中按照体积比I I将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中按照体积比I I. 5将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中按照体积比I 2将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中在190°C下溶剂热反应24h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中所述的乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液的浓度为O. 02mol/L。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中所述的乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液的浓度为O. 03mol/L。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤二中前驱体经无水乙醇洗涤后于65°C下真空干燥9h。其它与具体实施方式
一相同。采用下述实验验证本发明效果实验一多级结构花状二氧化钥的制备方法按以下步骤进行一、按照体积比I : O. 59将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中，搅拌30min，得到浅黄色透明溶液，并转移到50mL反应釜中，在180°C下溶剂热反应24h，得到黑色的前驱体；
二、步骤一中得到的前驱体经无水乙醇洗涤后于60°C下真空干燥8h，得到多级结构花状二氧化钥；其中真空度为O. 05MPa O. 07MPa。其中步骤一中过氧化氢的质量浓度为30% ;乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液的浓度为O.16mol/L。由图I可以看出所制备的粉体是直径约为IOOOnm的多级结构花，粉体的XRD图(见图2)可以看出，粉体热处理后结晶完全，XRD的衍射峰与二氧化钥的标准谱图结构有很好的对应。将本实验制备的多级结构花状二氧化钥制成传感器，传感器的制备方法如下将所制备的多级结构花状二氧化钥粉体与玻璃粉按质量比为20 I混合均匀，然后用松油醇将粉体调至糊状，然后涂覆(反复涂覆2 3遍)到具有两个金属电极的陶瓷管上，在80°C下烘干，随后在300°C下热处理Ih.在焙烧后的陶瓷管中植入一根加热丝，并将其焊接在气敏元件底座上，制备成厚膜型气敏元件，将其在30(TC下老化3天，即得传感·器，最后进行气敏性能测试。将本实验制备的多级结构花状二氧化钥制成传感器，并且在在252°C加热温度下，对IOOppm的丙醇、乙醇、丙酮、甲苯、NO ( —氧化氮)、三乙胺、甲醛、甲烷进行气敏测试，测试结果如图3所示，从图3看出同等条件下此元件对三乙胺气体有较好的气敏性，因此接下来对三乙胺进行气敏测试，测试结果如图4。图4看出花状MoO2在加热温度为252°C时具有较高的灵敏度，因此252°C为MoO2气敏元件的最佳工作温度。从图5中可以看出灵敏度随着三乙胺浓度的增大而增大，O. Ippm时灵敏度为3. 0，IOOOppm时灵敏度为1528. 8。从图6中看出元件每次测试后均能恢复到初始的电阻值，说明气体在材料表面的吸附、脱附过程具有较好的可逆性。并且在不同浓度下元件均能较快的响应，响应时间约为20s，但是恢复时间随着气体浓度的增大而加长O. Ippm时恢复时间可IOmin以内，而IOOOppm时恢复时间达到30 40min。实验二多级结构花状二氧化钥的制备方法按以下步骤进行一、按照体积比I : 2. 5将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中，搅拌30min，得到浅黄色透明溶液，并转移到50mL反应釜中，在185°C下溶剂热反应24h，得到黑色的前驱体；二、步骤一中得到的前驱体经无水乙醇洗涤后于65°C下真空干燥10h，得到多级结构花状二氧化钥；其中真空度为O. 05MPa O. 07MPa。其中步骤一中过氧化氢的质量浓度为30% ;乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液的浓度为O.025mol/L。实验三多级结构花状二氧化钥的制备方法按以下步骤进行一、按照体积比I : 2. 5将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中，搅拌30min，得到浅黄色透明溶液，并转移到50mL反应釜中，在200°C下溶剂热反应24h，得到黑色的前驱体；
二、步骤一中得到的前驱体经无水乙醇洗涤后于70°C下真空干燥15h，得到多级结构花状二氧化钥；其中步骤一中过氧化氢的质量浓度为30% ;乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液的浓度为O.035mol/L。实验四多级结构花状二氧化钥的制备方法按以下步骤进行一、按照体积比I : 2将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中，搅拌30min，得到浅黄色透明溶液，并转移到50mL反应釜中，在190°C下溶剂热反应24h，得到黑色的前驱体；
二、步骤一中得到的前驱体经无水乙醇洗涤后于63°C下真空干燥12h，得到多级结构花状二氧化钥；其中真空度为O. 05MPa O. 07MPa。其中步骤一中过氧化氢的质量浓度为30% ;乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液的浓度为O.018mol/L。
权利要求
1.多级结构花状二氧化钥的制备方法，其特征在于多级结构花状二氧化钥的制备方法按以下步骤进行 一、按照体积比I: O. 59 2. 5将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中，搅拌30min，得到浅黄色透明溶液，并转移到50mL反应釜中，在140 200°C下溶剂热反应24h，得到黑色的前驱体； 二、步骤一中得到的前驱体经无水乙醇洗涤后于60 70°C下真空干燥8 15h，得到多级结构花状二氧化钥，真空度为O. 05MPa O. 07MPa。
其中步骤一中过氧化氢的质量浓度为30% ;乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液的浓度为.O.016mol/L O. 035mol/L。
2.根据权利要求I所述多级结构花状二氧化钥的制备方法，其特征在于步骤一中按照体积比I : O. 59将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中。
3.根据权利要求I所述多级结构花状二氧化钥的制备方法，其特征在于步骤一中按照体积比I : O. 6将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中。
4.根据权利要求I所述多级结构花状二氧化钥的制备方法，其特征在于步骤一中按照体积比I:I将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中。
5.根据权利要求I所述多级结构花状二氧化钥的制备方法，其特征在于步骤一中按照体积比I : I. 5将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中。
6.根据权利要求I所述多级结构花状二氧化钥的制备方法，其特征在于步骤一中按照体积比I:2将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液中。
7.根据权利要求I所述多级结构花状二氧化钥的制备方法，其特征在于步骤一中在190°C下溶剂热反应24h。
8.根据权利要求I所述多级结构花状二氧化钥的制备方法，其特征在于步骤一中所述的乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液的浓度为O. 02mol/L。
9.根据权利要求I所述多级结构花状二氧化钥的制备方法，其特征在于步骤一中所述的乙酰丙酮氧钥的甲醇溶液的浓度为O. 03mol/L。
10.根据权利要求I所述多级结构花状二氧化钥的制备方法，其特征在于步骤二中前驱体经无水乙醇洗涤后于65°C下真空干燥9h。
全文摘要
多级结构花状二氧化钼的制备方法，它涉及一种二氧化钼的制备方法。本发明解决了现有方法制备的花形形貌的三氧化钼灵敏度差，对三乙胺气体气敏性差的技术问题。本方法如下一、将过氧化氢逐滴加入到乙酰丙酮氧钼的甲醇溶液中，搅拌，并转移到反应釜中，热反应，得到黑色的前驱体；二、步骤一中得到的前驱体经无水乙醇洗涤后于60～70℃下真空干燥8～15h，得到多级结构花状二氧化钼；本发明方法采用简单的水热方法、无需后续热处理，通过调节反应物的比例即可得到不同尺寸的多级结构花状二氧化钼，该多级结构花的单分散性较好，且所获得的多级结构花状二氧化钼材料对三乙胺具有很好的气体敏感特性。
文档编号B82Y40/00GK102874872SQ20121041718
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月26日 优先权日2012年10月26日
发明者程晓丽, 霍丽华, 宋肖肖, 徐英明, 张现发, 高山, 赵辉 申请人:黑龙江大学