本发明属于钨酸制备,涉及一种纳米钨酸的制备方法,尤其涉及一种使用易得的高纯度钨源制备质量好、纯度高的粉状纳米钨酸。
背景技术:
1、由于钨酸在催化剂、染料、助溶剂及航空航天材料方面的应用比较广泛,所以,工业上需要制备大量的高纯度的钨酸,一般情况下,钨酸是以钨酸钠为主要原料,加入一定的硝酸和盐酸,生成的产品往往呈胶状,不易洗涤和过滤。
2、现有技术中,钨酸的制备工艺有:酸分解白钨精矿法、钨精矿经碱浸后用酸分解法、钨酸钠法、人造白钨法、仲钨酸铵钠法及仲钨酸铵(apt)法等。上述方法制备出的钨酸的纯度和性质不同,而且由于钨盐和精矿在水中可溶解的量少,使得二者难以反应完全。
3、因此,如何制备出纯度高、粒度可控和特殊形貌(结构)的钨酸,对于推动钨酸高性能应用和发展起到了重要作用。
技术实现思路
1、为解决背景技术中的技术问题,本发明提供了一种纳米钨酸的制备方法,通过将钨源溶于水后,加入过量盐酸,使得钨源充分水解得到大颗粒钨酸,然后加入氧化剂溶解大颗粒钨酸,得到溶解或者部分溶解的过氧化钨,最后再加入盐酸,在溶解或者部分溶解过氧钨酸的基础上,水解得到高纯度、纳米级的钨酸。
2、为了达到上述目的,本发明提供以下技术方案:
3、本发明提供一种纳米钨酸的制备方法,包括以下步骤:
4、s1、将盐酸溶液加热,然后加入预定比例的钨源,进行搅拌反应,得到钨酸溶液;
5、s2、向步骤s1所得钨酸溶液中加入设定比例的氧化剂,在预定温度下进行反应,使其溶解成纳米过氧钨酸;
6、s3、向步骤s2所得纳米过氧钨酸溶液中加入盐酸溶液,进一步水解得到纳米钨酸;
7、s4、将步骤s3所得纳米钨酸进行过滤、洗涤,干燥后即得纳米钨酸产品;
8、所述钨源选自钨酸铵、仲钨酸铵、偏钨酸铵中的一种或多种组合;
9、所述氧化剂选自双氧水、臭氧中的一种或多种组合。
10、优选的方案,步骤s1中,盐酸和仲钨酸铵的摩尔比为1~3:1;仲钨酸铵(atp)的相对分子质量为3060.46。
11、优选的方案,步骤s1中,反应温度为40~80℃,反应时间为10min~60min。
12、优选的方案,步骤s2中,双氧水与钨酸的摩尔比为6~10:1
13、优选的方案,步骤s2中,反应温度为50~80℃,反应时间为5min~120min。
14、优选的方案,步骤s3中,盐酸与过氧钨酸的摩尔比为3~9:1。
15、优选的方案,步骤s4中,对纳米钨酸进行多次水洗,洗涤沉淀至洗水ph=4~6。
16、优选的方案,步骤s4中,干燥温度为40~60℃,时间为12~48h。
17、本发明还提供一种利用所述方法制备得到的纳米钨酸。
18、本发明的有益技术效果为:
19、(1)本发明通过将钨源溶于水后,加入过量盐酸,使得钨源充分水解得到大颗粒钨酸,然后通过双氧水溶解大颗粒钨酸,得到溶解或者部分溶解的过氧化钨,最后再加入盐酸,在溶解或者部分溶解过氧钨酸的基础上,最终水解得到高纯度、纳米级的钨酸h2wo4。
20、(2)本发明成功探究出了适合制备纳米钨酸的方法和条件,制备得到的钨酸纳米片,自组装成空心球结构。
1.一种纳米钨酸的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述一种纳米钨酸的制备方法,其特征在于,步骤s1中,盐酸和仲钨酸铵的摩尔比为1~3:1。
3.根据权利要求1所述一种纳米钨酸的制备方法,其特征在于,步骤s1中,反应温度为40~80℃,反应时间为10min~60min。
4.根据权利要求1所述一种纳米钨酸的制备方法,其特征在于,步骤s2中,双氧水与钨酸的摩尔比为6~10:1。
5.根据权利要求1所述一种纳米钨酸的制备方法,其特征在于,步骤s2中,反应温度为50~80℃,反应时间为5min~120min。
6.根据权利要求1所述一种纳米钨酸的制备方法,其特征在于,步骤s3中,盐酸与过氧钨酸的摩尔比为3~9:1。
7.根据权利要求1所述一种纳米钨酸的制备方法,其特征在于,步骤s4中,对纳米钨酸进行多次水洗,洗涤沉淀至洗水ph=4~6。
8.根据权利要求1所述一种纳米钨酸的制备方法,其特征在于,步骤s4中,干燥温度为40~60℃,时间为12~48h。
9.根据权利要求1~8中任一项所述方法制备得到的纳米钨酸。
