VO₂作為具有多晶型的金屬氧化物,在節(jié)能領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。研究了近年來VO₂粉體合成方法,重點(diǎn)介紹了液相合成法,包括水熱法、溶膠-凝膠法、化學(xué)沉淀法、溶液燃燒法,分析了合成過程對產(chǎn)物的影響,討論了液相合成過程中摻雜離子、復(fù)合結(jié)構(gòu)、合成參數(shù)對VO₂性能的影響,研究發(fā)現(xiàn)液相合成方法通過調(diào)節(jié)反應(yīng)參數(shù)可得到純度高、晶體尺寸為納米級的VO₂粉體,相變溫度通過少量元素的摻雜可降低至室溫,有機(jī)和無機(jī)復(fù)合可改善VO₂透光率和太陽光調(diào)制能力,并對VO₂研究趨勢進(jìn)行了展望。 

【文章來源】：大連民族大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,22(05)

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

不同晶相的VO2結(jié)構(gòu)圖

表1中,文獻(xiàn)15以 H2WO4作為W6+摻雜源,摻雜量在1%左右,V2O5被H2C2O4還原成VO2,產(chǎn)物形貌主要受還原劑結(jié)構(gòu)的影響,呈雪花狀、不規(guī)則球形和棒狀如圖2,文獻(xiàn)16同樣在V2O5-H2C2O4體系下,因?yàn)榧尤際2SO4,水熱時(shí)間從168h縮短至8小時(shí),所得到的晶體形貌為單一的棒狀。文獻(xiàn)17、18研究同一反應(yīng)體系NH4VO3-N2H4·H2O,后者加酸合成產(chǎn)物為單一的棒狀如圖3,水熱溫度下降,說明pH對水熱溫度和產(chǎn)物形貌均有一定的影響,溶液pH值除影響溶質(zhì)溶解度,也可能影響晶體生長方向、速度以及生長基元的結(jié)構(gòu),最終影響晶體形貌、粒度、結(jié)構(gòu)和結(jié)晶溫度。表2中,文獻(xiàn)16、18產(chǎn)物形貌為單一的棒狀晶體,相變溫度僅存在一個(gè)峰值,文獻(xiàn)19由于小顆粒晶體產(chǎn)物占比很小,大部分均為棒狀,相變溫度主要受到棒狀晶體的影響,所以相變溫度也僅存在一個(gè)峰值。文獻(xiàn)15、17產(chǎn)物形貌不單一,既包括粒狀又包括棒狀,其相變溫度存在兩個(gè)峰值。由此推斷產(chǎn)物尺寸和晶體形貌對相變溫度有一定的影響,顆粒分布較均勻的產(chǎn)物,其熱滯寬度小于存在多形貌和尺寸分布不均的產(chǎn)物。與本課題組的研究結(jié)果比較發(fā)現(xiàn),由于形貌不同,固相法合成的VO2相變溫度只有4 ℃之差[20],而文獻(xiàn)15采用液相合成法合成的VO2相變溫度之差達(dá)17.3 ℃,說明液相合成法更適合通過控制形貌,來達(dá)到控制相變溫度的目的。

本課題組2012年專利研究中,以含釩氧化物或含釩鹽為釩源,以一種無機(jī)物或有機(jī)物為還原劑,水熱溫度250 ℃以下,反應(yīng)時(shí)間12h以下,無需添加第三種物質(zhì),無需后續(xù)處理,得到晶體形貌單一的納米VO2,在合成法中仍具有一定的優(yōu)勢[21]。1.1.2 微波輔助水熱法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微波輔熱-甲醇還原法制備M相二氧化釩粉體[J]. 陳益超,顏文斌,石愛華,易靜.  材料科學(xué)與工藝. 2019(03)
[2]不同微觀形貌VO2的微波水熱可控合成[J]. 陳燕梅,譚艷,呂維忠,羅仲寬,胡劍青,涂偉萍.  稀有金屬材料與工程. 2014(04)
[3]二氧化釩薄膜制備研究的最新進(jìn)展[J]. 豐世鳳,寧桂玲,王艦,林源.  化工進(jìn)展. 2007(06)
[4]水熱法的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 施爾畏,夏長泰,王步國,仲維卓.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 1996(02)



本文編號：3528647