一种热分解球磨所得前驱体制备单斜相二氧化钒纳米粉体的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111186860A(43)申请公布日2020.05.22(21)申请号202010008832.3(22)申请日2020.01.06(71)申请人济南大学地址250022山东省济南市市中区南新庄街南辛庄西路336号(72)发明人蒋绪川王驰元徐慧妍游淇(74)专利代理机构济南誉丰专利代理事务所(普通合伙企业)37240代理人赵凤(51)Int.Cl.C01G31/02(2006.01)B02C17/10(2006.01)B02C25/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种热分解球磨所得前驱体制备单斜相二氧化钒纳米粉体的制备方法(57)摘要本发明属于二氧化钒粉体制备领域，具体涉及一种热分解球磨所得前驱体制备单斜相二氧化钒纳米粉体的制备方法。包括以下步骤：（1）将钒源、还原剂混合，得混合配料；（2）将混合配料加入到球磨装置中，加入研磨球进行研磨；（3）将步骤2）中前驱体转移至管式炉中高温烧结，得到VO2(M)粉体；本发明所提供的一种热分解球磨所得前驱体制备单斜相二氧化钒纳米粉体的制备方法，首先利用球磨机械化学作用使钒源和还原剂发生反应制备前驱体，而后通过热分解得到单斜相VO2(M)纳米粉体。本发明所制备的前驱体与球磨罐粘黏性小，易于与设备分离，所得样品颗粒尺寸小、分散度高，且生产低成本。CN111186860ACN111186860A权利要求书1/1页1.一种热分解球磨所得前驱体制备单斜相二氧化钒纳米粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将钒源、还原剂混合，得混合配料；2）将混合配料加入到球磨装置中，加入研磨球进行研磨；3）将步骤2）中前驱体转移至管式炉中高温烧结，得到VO2(M)粉体；如权利要求1所述的一种热分解球磨所得前驱体制备单斜相二氧化钒纳米粉体的制备方法，其特征在于，所述钒源为V2O5。2.如权利要求1所述的一种热分解球磨所得前驱体制备单斜相二氧化钒纳米粉体的制备方法，其特征在于，所述还原剂选自甲酸铵、苯甲酸铵、乙酸铵、四丁基乙酸铵、氨基磺酸铵、癸二酸铵、柠檬酸铵、紫脲酸铵、水杨酸铵、草酸铵、酒石酸铵等有机酸铵盐的一种或多种。3.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述还原剂为草酸铵。4.如权利要求1所述的一种热分解球磨所得前驱体制备单斜相二氧化钒纳米粉体的制备方法，其特征在于，所述钒源、还原剂的摩尔比为1：1~1：5。5.如权利要求1所述的一种热分解球磨所得前驱体制备单斜相二氧化钒纳米粉体的制备方法，其特征在于，步骤2）中研磨球与混合配料的质量比为5：1~50：1。6.研磨球为氧化铝、氧化锆、玛瑙、不锈钢、聚氨酯、硬质合金研磨球。7.如权利要求1所述的一种热分解球磨所得前驱体制备单斜相二氧化钒纳米粉体的制备方法，其特征在于，步骤2）中研磨时间为5min-24h。8.如权利要求1所述的一种热分解球磨所得前驱体制备单斜相二氧化钒纳米粉体的制备方法，其特征在于，步骤3）高温烧结温度为350-700℃。9.如权利要求1所述的一种热分解球磨所得前驱体制备单斜相二氧化钒纳米粉体的制备方法，其特征在于，步骤3）高温烧结气氛为真空、氮气、氩气或氮气、氩气与空气的混合气。2CN111186860A说明书1/4页一种热分解球磨所得前驱体制备单斜相二氧化钒纳米粉体的制备方法技术领域[0001]本发明属于二氧化钒粉体制备领域，具体涉及一种热分解球磨所得前驱体制备单斜相二氧化钒纳米粉体的制备方法。背景技术[0002]二氧化钒（VO2）是一种多晶型过渡金属氧化物，其中单斜相VO2(M)在68℃发生绝缘体－金属相转变，伴随电阻率、红外透过率等性质的突变，使其可应用于温控开关和智能玻璃等领域。[0003]目前，通过热解法制备单斜相二氧化钒的方法主要有，钒源与还原剂在水溶液下反应得到前驱体，然后通过煅烧得到VO2(M)。该方法制备前驱体过程繁琐，且涉及到盐酸二肼等有毒有机试剂的使用，存在污染风险。而球磨法制备前驱体不仅绿色环保，而且设备简单、原料易得、产率高、时间短、成本低、易于大量制备。[0004]当前，通过热分解球磨所得前驱体制备VO2(M)纳米粉体的方法研究较少，主要有中国专利CN109336176A公开了一种固相法大量制备金红石相二氧化钒纳米粉体的方法，该方法首先将五氧化二钒粉体球磨后与草酸均匀混合，而后进行低速球磨，烘干后再转移至球磨机中进行高速球磨得到前驱体，经煅烧得到VO2(M)，再经高速球磨得到小粒度VO2(M)粉体。该方法需四次球磨，制备过程繁琐。中国专利CN108975401A公开了一种掺杂二氧化钒纳米粉体的制备方法，该专利以偏钒酸铵为钒源，有机酸及其铵盐为还原剂，加入掺杂剂球磨0.5~5小时得到前驱体，然后在20