[发明专利]一种钼钨共掺杂二氧化钒粉体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及相变材料制备技术领域，尤其涉及一种钼钨共掺杂二氧化钒粉体及其制备方法。

背景技术

纯的VO₂（二氧化钒）在341K时可发生低温单斜型半导体M相-高温金红石型金属R相的可逆相变，同时伴随着光学、电学、磁学等性能的突变。若能使VO₂的相变温度降低至室温，从而使得VO₂在室温下即可发生相变，从而改变可见-红外光的透过率以达到智能控温的目的。为降低其相变温度，国内外的科学家们的系列研究表明：采用离子掺杂的方法，可有效的降低VO₂的相变温度，且掺杂离子的半径越大，核外电子数越多，改变VO₂相变温度效果就越明显。所以一般选择高价态的离子如W⁶⁺、Mo⁶⁺、Ta⁵⁺、Nb⁵⁺、F-等进行掺杂。当前选择W⁶⁺掺杂改变VO₂相变温度是最为有效的，但制备方法复杂，耗时长，且所得物料分散性不好。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种钼钨共掺杂二氧化钒粉体及其制备方法，旨在解决现有掺杂二氧化钒粉体制备方法复杂、效率低等问题。

本发明的技术方案如下：

一种钼钨共掺杂二氧化钒粉体的制备方法，其中，所述钼钨共掺杂二氧化钒粉体的制备方法包括以下步骤：

步骤一：按比例称取V₂O₅、钼酸铵、钨酸铵和还原剂；将V₂O₅溶于H₂O₂中，边搅拌边通入氮气；再加入还原剂，搅拌；再加入钼酸铵、钨酸铵，搅拌至完全溶解；

步骤二：将步骤一得到的溶液在功率为50~150W下微波5~15min；

步骤三：将步骤二得到的溶液转入水热反应釜中，180~200℃下水热反应5~9days，得到沉淀；分别用去离子水、无水乙醇、去离子水依次洗涤所述沉淀，过滤，干燥；

步骤四：将经过干燥的所述沉淀置于保护气体氛围中，在600℃~800℃下保温2h~4h，冷却至室温，即制得所述钼钨共掺杂二氧化钒粉体。

所述的钼钨共掺杂二氧化钒粉体的制备方法，其中，所述V₂O₅、钼酸铵、钨酸铵三者之间，按共溶化合物V_1-x-yMo_xW_yO₂的摩尔比计算，V₂O₅占总摩尔量的80%~90%，钼酸铵、钨酸铵的掺杂比之和占总摩尔量的10~20%；钼酸铵、钨酸铵分别占总摩尔量的10~20%。

所述的钼钨共掺杂二氧化钒粉体的制备方法其中，所述还原剂为H₂C₂O₄·2H₂O或NaHSO₃。

所述的钼钨共掺杂二氧化钒粉体的制备方法，其中，所述V₂O₅与还原剂H₂C₂O₄·2H₂O的摩尔比为3：1， 与NaHSO₃的摩尔比为1：1。

所述的钼钨共掺杂二氧化钒粉体的制备方法，其中，所述H₂O₂的浓度为1~5%。

所述的钼钨共掺杂二氧化钒粉体的制备方法，其中，所述保护气体为氩气。

所述的钼钨共掺杂二氧化钒粉体的制备方法，其中，步骤四中，所述沉淀是装在氧化铝瓷舟中，放入管式炉，通入保护气体，在600℃~800℃下保温2h~4h。

一种钼钨共掺杂二氧化钒粉体，其中，所述钼钨共掺杂二氧化钒粉体是采用如上所述的钼钨共掺杂二氧化钒粉体的制备方法制备得到的。