[发明专利]钨钒掺杂铌氧化物的制备方法、钨钒掺杂铌基材料及应用

权利要求书

1.一种钨钒掺杂铌氧化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备包括铌离子、钨离子和钒离子的前驱体溶液；其中，所述前驱体溶液的pH值为≥10；所述前驱体溶液中，钨元素的摩尔量相对于钒元素的摩尔量之比值为0.5～2，钨元素和钒元素的摩尔量之和相对于铌元素的摩尔量之比值为0.005～0.1；

于150℃～200℃将所述前驱体溶液进行水热反应，生成固体沉淀物；

进行固液分离收集所述固体沉淀物，水洗，醇洗，于50℃～100℃干燥，获得水热反应产物；

于400℃～700℃对所述水热反应产物进行煅烧，制得钨钒掺杂铌氧化物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，满足如下特征中的一个或多个：

所述前驱体溶液中的铌离子来自NbCl₅和NbCl₅水合物中的一种或多种；

所述前驱体溶液中的钨离子来自WCl₆和WCl₆水合物中的一种或多种；

所述前驱体溶液中的钒离子来自VCl₅和VCl₅水合物中的一种或多种；

所述前驱体溶液还包括pH调节剂，所述pH调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，满足如下特征中的一个或多个：

所述前驱体溶液中，钨元素的摩尔量相对于钒元素的摩尔量之比值为0.5～1.5；

所述前驱体溶液中，钨元素和钒元素的摩尔量之和相对于铌元素的摩尔量之比值为0.01～0.1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，满足如下特征中的一个或多个：

所述前驱体溶液的pH值为10～12；

进行所述水热反应的温度为150℃～200℃；

进行所述水热反应的时间为2h～6h；

采用醇类溶剂进行所述醇洗，所述醇类溶剂为乙醇、甲醇和丙醇中的一种或多种；

进行所述干燥的干燥温度为50℃～100℃；

进行所述干燥的干燥时间为15h～25h；

进行所述煅烧的煅烧温度为400℃～700℃；

进行所述煅烧的煅烧时间为2h～5h。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述钨钒掺杂铌氧化物的化学式为(W_aV_b)Nb_cO₅；其中，a为0.01～0.1，b为0.01～0.1，c为2。

6.一种钨钒掺杂铌基材料，其特征在于，其包含化学式为(W_aV_b)Nb_cO₅的钨钒掺杂铌氧化物，其中，a为0.01～0.1，b为0.01～0.1，c为2。

7.根据权利要求6所述的钨钒掺杂铌基材料，其特征在于，所述钨钒掺杂铌基材料具有立方堆叠结构，所述立方堆叠结构包括粒径为0.3μm～3μm的立方块颗粒。

8.一种气体传感器，其特征在于，包括气体敏感元件，所述气体敏感元件包含气敏层，所述气敏层包含气敏材料，所述气敏材料包含权利要求6或7所述的钨钒掺杂铌基材料和权利要求1～5中任一项所述的制备方法制备得到的钨钒掺杂铌氧化物中的至少一种。

9.一种气体检测装置，其特征在于，包括权利要求8所述的气体传感器。

10.权利要求6或7所述的钨钒掺杂铌基材料，或权利要求1～5中任一项所述的制备方法制备得到的钨钒掺杂铌氧化物，或权利要求8所述气体传感器，或权利要求9所述气体检测装置在乙炔检测中的应用。