同軸靜電紡絲法制備WO3納米管-W18O49晶須及其表征.pdf

1、氧化鎢是一種n-型半導(dǎo)體氧化物材料,兼具氣敏、氣致變色、電致變色、光催化等特性,被廣泛用于燃料電池、化學(xué)傳感器、光電器件等。納米氧化鎢,由于其獨(dú)特的形貌和尺寸,理化性能更加優(yōu)異。近年來(lái),研究人員已利用水熱法、溶膠-凝膠法、微乳液法、模板法等成功制備出納米氧化鎢,但這些方法往往工藝冗長(zhǎng)繁雜,同軸靜電紡絲法則克服了上述缺點(diǎn),制備納米管裝置簡(jiǎn)單,易操作,能直接制備中空納米材料,且到目前為止,沒(méi)有用同軸靜電紡絲法制備氧化鎢納米管及納米棒的報(bào)道。

2、
　　本文以偏鎢酸銨為鎢鹽,聚乙烯醇(PVA)為高分子載體進(jìn)行同軸靜電紡絲,制備了以偏鎢酸銨/PVA為殼,10％純PVA為核的同軸復(fù)合纖維、通過(guò)燒結(jié)工藝,制備了WO3納米纖維、納米管和W18O49晶須。并利用XRD﹑FTIR﹑SEM﹑TEM等對(duì)上述一維納米材料的物相、形貌、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了表征。
　　在制備偏鎢酸銨/PVA為殼,10%純 PVA為核的同軸復(fù)合纖維過(guò)程中,分析了紡絲液濃度及紡絲工藝參數(shù)對(duì)同軸靜電紡絲的影響。確定了紡

3、絲液PVA濃度為12%,紡絲電壓12kv,接收距離13cm,注射泵進(jìn)注速度3-10μl/min,10%(w/v)純PVA為內(nèi)管溶液為同軸靜電紡絲的最佳實(shí)驗(yàn)參數(shù)。以純PVA溶液代替了一般情況下以礦物油為內(nèi)管溶液進(jìn)行同軸電紡,這使內(nèi)外管溶液均能實(shí)現(xiàn)電紡,且避免了兩種不同溶液之間理化性質(zhì)的巨大差異,使同軸電紡更易實(shí)現(xiàn)。在此條件下,在600oC煅燒復(fù)合纖維3h后,得到了內(nèi)徑與管壁厚度分別約為100nm和150nm的WO3納米管。成功做到了以同軸

4、靜電紡絲法在內(nèi)外管溶液相似相溶條件下制備出納米管。
　　利用靜電紡絲法制備了WO3納米纖維,并與WO3粉末對(duì)比,對(duì)兩者進(jìn)行了四種熱處理工藝探討,得到以WO3納米纖維在管式爐中通Ar氣并加入少量S粉,在800oC下保溫4h后能得到一維棒狀納米材料,得到的納米棒長(zhǎng)短不一,相互之間獨(dú)立生長(zhǎng),表面光滑,直徑主要在170nm-250nm之間,長(zhǎng)度主要在2-3μm之間,長(zhǎng)徑比在10-17之間,且具有獨(dú)特的單晶結(jié)構(gòu),即W18O49晶須。