[发明专利]大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒的制备方法

说明书

大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒的制备方法，包括：用工业钼酸铵、氨水、去离子水配置浓度为0.2～0.6g/mL的钼酸铵溶液；将钼酸铵溶液的pH调节为5～7，溶液温度调节为第一温度70～90℃，得到第一钼酸铵溶液；将β型四钼酸铵晶种放置在结晶容器中，将第一钼酸铵溶液倒入结晶容器组成结晶体系，结晶体系在室温下静置，自然降温，β型四钼酸铵晶种生长为大颗粒单晶β型四钼酸铵产物。通过控制第二钼酸铵溶液的pH值、浓度、温度和结晶时间，在70～90℃之间恒温结晶得到了β型四钼酸铵晶种；β型四钼酸铵晶种在第一钼酸铵溶液中静置，降温结晶和缓慢蒸发结晶合理结合，生长得到大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒，粒径尺寸可达厘米级，实现了大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒的可控制备。

技术领域

本申请属于金属化合物材料技术领域，特别地属于钼酸铵材料技术领域，具体涉及大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒的制备方法。

背景技术

钼酸铵为阳离子NH₄⁺与不同阴离子钼酸根构成的同多酸盐。由于同多酸钼酸铵离子在不同溶液环境中呈现的形态结构较为复杂，组成类型多样，产品的种类繁多，常见的钼酸铵有二钼酸铵、三钼酸铵、四钼酸铵、七钼酸铵(又称仲钼酸铵)、八钼酸铵和十二钼酸铵。

目前工业使用的钼酸铵原料，除少量七钼酸铵和二钼酸铵外，主要是四钼酸铵。钼酸铵是工业制备钼粉的原材料，对钼酸铵进行焙烧分解、氢气还原可以得到工业钼粉。

四钼酸铵是一种亚稳态结晶体，在生产过程中，由于工艺条件控制的不同，晶体结构也会发生相应的变化，产生同素异构体，主要是α型和β型。α型四钼酸铵晶粒粗细不均匀、热稳定性差、易风化成块，在热演变过程中产生中间化合物，作为原料制备钼制品时成品合格率在70％以下。β型四钼酸铵晶粒形貌规则、松装密度小、热稳定性好，热分解过程中不生成中间产物，作为原料制备钼制品时，具有良好的深加工性能，在实际应用中需求量大。

四钼酸铵的晶体结构不仅对其衍生物钼粉的结构和性能有很大影响，也直接影响钼制品的质量和性能。随着科学技术的飞速发展，钼及钼合金等钼制品逐渐向多样化、精细化方向发展，对钼酸铵结构和晶型的要求也越来越高，多钼酸铵已无法满足钼制品的质量要求。传统的酸沉结晶法，酸沉过程进行得较快，操作过程难以控制，生产的四钼酸铵主要为α和β型的混合物。总之，单一晶型β型四钼酸铵制备难度较大。制备单一晶型β四钼酸铵的单晶颗粒的难度更大，目前国内外尚未见有相关解决办法。

发明内容

有鉴于此，一些实施例公开了大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒的制备方法，技术方案包括：

用工业钼酸铵、氨水、去离子水配置浓度为0.2～0.6g/mL的钼酸铵溶液；将钼酸铵溶液的pH调节为5～7，溶液温度调节为第一温度70～90℃，得到第一钼酸铵溶液；

将β型四钼酸铵晶种放置在结晶容器中，将第一钼酸铵溶液倒入结晶容器中组成结晶体系，结晶体系在室温下静置，自然降温，β型四钼酸铵晶种生长为大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒产物。

进一步，一些实施例公开的大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒的制备方法，采用硝酸调节钼酸铵溶液的pH为5～7，得到第一钼酸铵溶液。

一些实施例公开的大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒的制备方法，工业钼酸铵的粒度在0.7～1.1μm之间，D50为0.99μm。

一些实施例公开的大尺寸β型四钼酸铵单晶颗粒的制备方法，β型四钼酸铵晶种由以下方法制备：

用工业钼酸铵、氨水、去离子水配置浓度为0.2～0.6g/mL的钼酸铵溶液；

将钼酸铵溶液的pH调节为1～2，溶液温度调节为第二温度70～90℃，得到第二钼酸铵溶液；

将第二钼酸铵溶液在第二温度下恒温搅拌，恒温结晶3～5分钟，过滤，得到β型四钼酸铵晶种。