Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>一维纳米材料及其制备方法
专利名称：Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>一维纳米材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于纳米材料，更具体涉及一种Nb205 —维纳米材料及其制备方法。
背景技术：
Nb20s在光电催化、太阳能电池、生物传感器和锂离子电池等方面具有潜在的应用，但 有关Nb205纳米棒合成的研究报道较少，目前报道的一维纳米Nb205的合成方法主要有三种， 一、低温等离子处理法，该法需要大型设备，成本高；二、高温下层状K4Nb60n的剥离，反 应温度高于100(TC，成本高，能耗大；三、铌单质和尿素溶液水热反应后再高温焙烧，反应 操作复杂。目前还未有金属单质粉末和水在水热反应条件下直接制备Nb205纳米棒的相关报 道。
发明内容
本发明的目的是提供一种Nb205 —维纳米材料及其制备方法，采用简单的水热方法制备， 操作过程简单，原料易得，成本低廉，溶剂无毒无害环境友好，可以大量合成，制备的Nb20s 纳米棒性能优越，用途广泛，适合大规模推广，具有显著的经济效益。
本发明Nb205—维纳米材料为Nb205纳米棒，长度为几百纳米到几十个微米，宽度几十 到几百纳米。
本发明的Nb205—维纳米材料的制备方法将蒸馏水与铌单质粉末混合，在高压蕃中充
分搅拌，反应物在423-478K下反应3-30天，然后过滤，在323-373K下干燥12-24h得到最
终产品o
本发明的显著优点是本发明在较低温度下和不添加任何表面活性剂和模板剂的条件下， 用简单的水热方法制备出了Nb205纳米棒，操作过程简单，原料易得，成本低廉，溶剂无毒 无害环境友好，可以大量合成，制备的Nb205纳米棒性能优越，用途广泛，是很好的新能源 材料，可用于光电催化，太阳能电池，传感器和锂离子电池等方面；适合大规模推广，具有 显著的经济效益。
图1是本发明的Nb205—维纳米材料的扫描电镜形貌图。
图2是本发明的Nb20s—维纳米材料的透射电镜图。其中a部分是Nb20s—维纳米材料 的低倍透射电镜图，b部分是Nb205 —维纳米材料的高分辨透射电镜图。
具体实施例方式
将铌单质粉末直接和蒸馏水混合，在带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中充分搅拌，
3溶液填充体积为容器的50~75%，反应物在423-478K下反应3-30天，然后过滤，在323-373K 下干燥12-24h得到最终产品。
铌单质粉末和蒸馏水的用量为蒸馏水用量，其体积为反应釜容积的50~75%，铌单质粉 末的用量与蒸馏水的用量的质量比为1 : 50~1 : 3750。
合成的纳米棒长度约为几百纳米到几十个微米，直径几十到几百纳米。
以下是本发明的几个具体实施例，但是本发明不仅限于此。 实施例l
铌单质粉末和蒸馏水的用量为0.018铌单质粉末和37.51111蒸馏水，质量比为1:3750。 将铌单质粉末和蒸馏水混合，在带有50ml聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中充分搅拌，
溶液填充量为容器的75%，反应物在423K下反应3天，然后过滤，在323K下干燥12h得到
最终产品。
实施例2
铌单质粉末和蒸馏水的用量为0.05g铌单质粉末和30ml蒸馏水，质量比为1:600。 将铌单质粉末和蒸馏水混合，在带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中充分搅拌，溶液
填充度为60%，反应物在478K下反应30天，然后过滤，在373K下干燥24h得到最终产品。
实施例3
铌单质粉末和蒸馏水的用量为0.08g铌单质粉末和30ml蒸馏水，质量比为1:375。 将铌单质粉末和蒸馏水混合，在带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中充分搅拌，溶液
填充度为60%,,反应物在453K下反应15天，然后过滤，在353K下干燥10h得到最终产品。
实施例4
铌单质粉末和蒸馏水的用量为0.258铌单质粉末和37.5 11蒸馏水，质量比为1:150。 将铌单质粉末和蒸馏水混合，在带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中充分搅拌，溶液 填充度为75%，反应物在468K下反应30天，然后过滤，在363K下干燥15h得到最终产品。
权利要求
1. 一种Nb2O5一维纳米材料，其特征在于所述Nb2O5一维纳米材料为Nb2O5纳米棒，长度为几百纳米到几十个微米，直径几十到几百纳米。
2. —种如权利要求1所述的Nb20s—维纳米材料的制备方法，其特征在于将蒸馏水与铌 单质粉末混合，在高压釜中充分搅拌，反应物在423-478K下反应3-30天，然后过滤，在 323-373K下干燥12-24h得到最终产品。
3. 根据权利要求2所述的Nb205—维纳米材料的制备方法，其特征在于所述高压釜采用 带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜，溶液填充体积为容器体积的50~75%。
4. 根据权利要求2所述的Nb205—维纳米材料的制备方法，其特征在于所述铌单质粉末 和蒸馏水的用量为蒸馏水用量，其体积为反应釜容积的50~75%，铌单质粉末的用量为 0.01~0.5g，其与蒸馏水的用量的质量比为1 : 50~1 : 3750。
全文摘要
本发明提供一种Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>一维纳米材料及其制备方法，该Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>一维纳米材料为Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>纳米棒，长度为几百纳米到几十个微米，直径几十到几百纳米。制备方法为将铌单质粉末和蒸馏水混合，在高压釜中充分搅拌，反应物在423-478K下反应3-30天，然后过滤，在323-373K下干燥12-24h得到最终产品。本发明采用简单的水热方法制备，操作过程简单，原料易得，成本低廉，溶剂无毒无害环境友好，可以大量合成，制备的Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>纳米棒性能优越，用途广泛，适合大规模推广，具有显著的经济效益。
文档编号C01G53/04GK101439883SQ20081007214
公开日2009年5月27日 申请日期2008年11月18日 优先权日2008年11月18日
发明者罗海燕, 魏可镁, 魏明灯 申请人:福州大学
技术领域：
本发明属于纳米材料，更具体涉及一种Nb205 —维纳米材料及其制备方法。
背景技术：
Nb20s在光电催化、太阳能电池、生物传感器和锂离子电池等方面具有潜在的应用，但 有关Nb205纳米棒合成的研究报道较少，目前报道的一维纳米Nb205的合成方法主要有三种， 一、低温等离子处理法，该法需要大型设备，成本高；二、高温下层状K4Nb60n的剥离，反 应温度高于100(TC，成本高，能耗大；三、铌单质和尿素溶液水热反应后再高温焙烧，反应 操作复杂。目前还未有金属单质粉末和水在水热反应条件下直接制备Nb205纳米棒的相关报 道。
发明内容
本发明的目的是提供一种Nb205 —维纳米材料及其制备方法，采用简单的水热方法制备， 操作过程简单，原料易得，成本低廉，溶剂无毒无害环境友好，可以大量合成，制备的Nb20s 纳米棒性能优越，用途广泛，适合大规模推广，具有显著的经济效益。
本发明Nb205—维纳米材料为Nb205纳米棒，长度为几百纳米到几十个微米，宽度几十 到几百纳米。
本发明的Nb205—维纳米材料的制备方法将蒸馏水与铌单质粉末混合，在高压蕃中充
分搅拌，反应物在423-478K下反应3-30天，然后过滤，在323-373K下干燥12-24h得到最
终产品o
本发明的显著优点是本发明在较低温度下和不添加任何表面活性剂和模板剂的条件下， 用简单的水热方法制备出了Nb205纳米棒，操作过程简单，原料易得，成本低廉，溶剂无毒 无害环境友好，可以大量合成，制备的Nb205纳米棒性能优越，用途广泛，是很好的新能源 材料，可用于光电催化，太阳能电池，传感器和锂离子电池等方面；适合大规模推广，具有 显著的经济效益。
图1是本发明的Nb205—维纳米材料的扫描电镜形貌图。
图2是本发明的Nb20s—维纳米材料的透射电镜图。其中a部分是Nb20s—维纳米材料 的低倍透射电镜图，b部分是Nb205 —维纳米材料的高分辨透射电镜图。
具体实施例方式
将铌单质粉末直接和蒸馏水混合，在带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中充分搅拌，
3溶液填充体积为容器的50~75%，反应物在423-478K下反应3-30天，然后过滤，在323-373K 下干燥12-24h得到最终产品。
铌单质粉末和蒸馏水的用量为蒸馏水用量，其体积为反应釜容积的50~75%，铌单质粉 末的用量与蒸馏水的用量的质量比为1 : 50~1 : 3750。
合成的纳米棒长度约为几百纳米到几十个微米，直径几十到几百纳米。
以下是本发明的几个具体实施例，但是本发明不仅限于此。 实施例l
铌单质粉末和蒸馏水的用量为0.018铌单质粉末和37.51111蒸馏水，质量比为1:3750。 将铌单质粉末和蒸馏水混合，在带有50ml聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中充分搅拌，
溶液填充量为容器的75%，反应物在423K下反应3天，然后过滤，在323K下干燥12h得到
最终产品。
实施例2
铌单质粉末和蒸馏水的用量为0.05g铌单质粉末和30ml蒸馏水，质量比为1:600。 将铌单质粉末和蒸馏水混合，在带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中充分搅拌，溶液
填充度为60%，反应物在478K下反应30天，然后过滤，在373K下干燥24h得到最终产品。
实施例3
铌单质粉末和蒸馏水的用量为0.08g铌单质粉末和30ml蒸馏水，质量比为1:375。 将铌单质粉末和蒸馏水混合，在带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中充分搅拌，溶液
填充度为60%,,反应物在453K下反应15天，然后过滤，在353K下干燥10h得到最终产品。
实施例4
铌单质粉末和蒸馏水的用量为0.258铌单质粉末和37.5 11蒸馏水，质量比为1:150。 将铌单质粉末和蒸馏水混合，在带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中充分搅拌，溶液 填充度为75%，反应物在468K下反应30天，然后过滤，在363K下干燥15h得到最终产品。
权利要求
1. 一种Nb2O5一维纳米材料，其特征在于所述Nb2O5一维纳米材料为Nb2O5纳米棒，长度为几百纳米到几十个微米，直径几十到几百纳米。
2. —种如权利要求1所述的Nb20s—维纳米材料的制备方法，其特征在于将蒸馏水与铌 单质粉末混合，在高压釜中充分搅拌，反应物在423-478K下反应3-30天，然后过滤，在 323-373K下干燥12-24h得到最终产品。
3. 根据权利要求2所述的Nb205—维纳米材料的制备方法，其特征在于所述高压釜采用 带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜，溶液填充体积为容器体积的50~75%。
4. 根据权利要求2所述的Nb205—维纳米材料的制备方法，其特征在于所述铌单质粉末 和蒸馏水的用量为蒸馏水用量，其体积为反应釜容积的50~75%，铌单质粉末的用量为 0.01~0.5g，其与蒸馏水的用量的质量比为1 : 50~1 : 3750。
全文摘要
本发明提供一种Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>一维纳米材料及其制备方法，该Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>一维纳米材料为Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>纳米棒，长度为几百纳米到几十个微米，直径几十到几百纳米。制备方法为将铌单质粉末和蒸馏水混合，在高压釜中充分搅拌，反应物在423-478K下反应3-30天，然后过滤，在323-373K下干燥12-24h得到最终产品。本发明采用简单的水热方法制备，操作过程简单，原料易得，成本低廉，溶剂无毒无害环境友好，可以大量合成，制备的Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>纳米棒性能优越，用途广泛，适合大规模推广，具有显著的经济效益。
文档编号C01G53/04GK101439883SQ20081007214
公开日2009年5月27日 申请日期2008年11月18日 优先权日2008年11月18日
发明者罗海燕, 魏可镁, 魏明灯 申请人:福州大学
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