專利名稱：一種MnMoO₄·H₂O納米棒的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種MnMo04，H20納米棒的制備方法，采用非離子表面活性劑形成的反相微 乳液為模板，通過控制微乳液的形成條件制備棒狀MnMo(VH20納米晶體的方法。屬于無機(jī) 功能材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
基于無機(jī)材料的性能對其尺寸和形狀的獨(dú)特依賴性，在納米尺度范圍內(nèi)控制合成無機(jī)晶 體的形貌，特別是制備一維納米結(jié)構(gòu)材料，如納米線、納米管、納米帶、納米絲等，已成 為材料化學(xué)領(lǐng)域的一個重要方向。 一系列的合成方法已經(jīng)成功應(yīng)用于制備r維結(jié)構(gòu)納米晶體 材料，可分為模板法和無模板法兩大類。模板法又包括硬模板和軟模板兩種，其中軟模板法 由于其溫和的反應(yīng)條件、相對較低的成本，以及形貌、尺寸易于調(diào)控而越來越被研究者重視。 例如用微乳液體系作為模板制備氧化鋅納米棒，硫化隔納米線等。
鉬酸鹽基于其特殊的化學(xué)和結(jié)構(gòu)性能而受到廣泛關(guān)注。已用軟模板法制備出了眾多的一 維鉬酸鹽晶體；如采用非離子表面活性劑形成的反相微乳液制備了鉬酸鍶納米棒，表面活性 劑輔助水熱法制備了 a-MnMo04微米棒等。目前對于鉬酸鹽的研究主要集中于白鎢礦結(jié)構(gòu)的 鉬酸鹽類，而對于黑鎢礦結(jié)構(gòu)的研究較少，對于黑鎢礦結(jié)構(gòu)的鉬酸錳的結(jié)晶水合物 MnMo(VH20已見文獻(xiàn)的報(bào)道的為平行四面體結(jié)構(gòu)的微米級晶體， 一維納米結(jié)構(gòu) MnMo(VH20還未見文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有研究的空缺，提出一種制備一維棒狀納米結(jié)構(gòu)MnMoCVH20 晶體的制備方法，工藝過程簡單、反應(yīng)條件溫和，得到的MnMo(VH20納米棒晶體尺寸分布均勻。
為實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明采用四元反相微乳液體系為模板制備MnMo(VH20納米棒晶體。
3首先分別將等量的、相同濃度的錳鹽水溶液和鉬酸鈉水溶液按比例分別與曲拉通ioo (TritonX-100)、正辛醇、環(huán)己烷配制成透明的微乳液，然后將兩種微乳液在磁力攪拌的條件 下迅速混合，再于室溫下靜置陳化，即可獲得MnMo(VH20納米棒晶體。所得的MnMo(VH20 納米棒寬約70納米，長至4微米。 本發(fā)明的方法包括以下具體步驟
1、 錳離子微乳液的配制
在燒杯中依次加入曲拉通100 (TrintonX-lOO)、正辛醇、環(huán)己垸，磁力攪拌下加入適 量一定濃度的錳鹽水溶液，攪拌30分鐘，形成均相透明的錳離子微乳液;其中TrintonX-100 濃度為0.35 0.45mol/L，正辛醇與TrintonX-lOO的摩爾比為3~4，錳鹽水溶液中水的摩爾 數(shù)與TrintonX-100摩爾數(shù)之比o為5~20，其余為環(huán)己垸；所述錳鹽水溶液的濃度為 0.05 0.2 mol/L;
2、 鉬酸根離子微乳液的配制
按照步驟l)，以相同濃度、等體積的鉬酸鈉水溶液替代錳鹽水溶液，其余成分與錳離 子微乳液組成相同，得到鉬酸根離子微乳液；
3、 MnMo(VH20納米棒晶體的合成
將上述獲得的錳離子微乳液和鉬酸根離子微乳液在室溫下(20~35°C)迅速混合，繼續(xù) 攪拌5分鐘，溶液逐漸變?yōu)槿榘咨Ｖ箶嚢?，于室溫下靜置陳化，陳化后離心分離產(chǎn) 物，再用去離子水和無水乙醇反復(fù)多次洗滌，即獲得棒狀MnMoO^H20晶體。 本發(fā)明所述的錳鹽為醋酸錳或硝酸錳。 本發(fā)明具有如下特點(diǎn)
1、 本發(fā)明中的MnMo(VH20晶體形成于微乳液體系的水核中，可以通過調(diào)節(jié)w值的大小來 控制水核的大小和形狀，得到所希望形貌的MnMo(VH20納米晶體。
2、 本發(fā)明中的反應(yīng)在室溫下進(jìn)行，條件溫和易控，無能量消耗，成本較低。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所得到的MnMo(VH20納米棒晶體的X-射線衍射圖。(實(shí)施例1-3具
有相同的X-射線衍射圖) 圖2為本發(fā)明實(shí)施例1所得到的MnMoCVH20納米棒晶體的場發(fā)射掃描電鏡照片、透射電鏡
照片和選區(qū)電子衍射圖。 圖3為本發(fā)明實(shí)施例2所得到的MnMo(VH20納米棒晶體的場發(fā)射掃描電鏡照片。 圖4為本發(fā)明實(shí)施例3所得到的花狀MnMo(VH20納米晶體的場發(fā)射掃描電鏡照片。
具體實(shí)施例方式
以下通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例是對本發(fā)明的進(jìn) 一步說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。 實(shí)施例1
1) 在一個50ml燒杯中依次加入2.8ml曲拉通-100、 1.8ml正辛醇、8.4ml環(huán)己烷，磁力攪 拌下加入1.2ml的O.lmol/L醋酸錳水溶液。攪拌30分鐘，形成均相透明的錳離子微乳液。
2) 在一個50ml燒杯中依次加入2.8ml曲拉通-100、 1.8ml正辛醇、8.4ml環(huán)己烷，磁力攪 拌下加入1.2ml的O.lmol/L鉬酸鈉水溶液。攪拌30分鐘，形成均相透明的鉬酸根離子微 乳液。
3) 將上述兩種分別含有醋酸錳和鉬酸鈉的微乳液在室溫?cái)嚢钘l件下，迅速混合，繼續(xù)攪拌5 分鐘，再于室溫下靜置陳化48小時，用去離子水和無水乙醇多次洗滌，即可得到 MnMo(VH20納米棒晶體。
所得的MnMo(VH20納米棒晶體的X-射線衍射圖，如圖1所示。由圖1可見所制備的 材料為結(jié)晶良好的MnMo(VH20。圖2是得到的Mo(VH20納米棒的場發(fā)射掃描電鏡照片和 投射電鏡照片。選區(qū)電子衍射中規(guī)則排列的斑點(diǎn)表明MnMo(VH20納米棒為單晶結(jié)構(gòu)。由圖 PJ見，該納米棒寬約70納米，長至4微米。 實(shí)施例2
1)在一個50ml燒杯中依次加入2.8ml曲拉通-100、 1.8ml正辛醇、8.4ml環(huán)己垸，磁力攪拌下加入1.2ml的0.05mol/L醋酸錳水溶液。攪拌30分鐘，形成均相透明的錳離子微乳 液。
2) 在一個50ml燒杯中依次加入2.8ml曲拉通-100、 1.8ml正辛醇、8.4ml環(huán)己烷，磁力攪 拌下加入1.2ml的0.05mol/L鉬酸鈉水溶液。攪拌30分鐘，形成均相透明的鉬酸根離子 微乳液。
3) 將上述兩種分別含有醋酸錳和鉬酸鈉的微乳液在室溫?cái)嚢钘l件下，迅速混合，繼續(xù)攪拌5 分鐘，再于室溫下靜置陳化48小時，用去離子水和無水乙醇多次洗滌，即可得到 MnMo(VH20納米棒晶體。
圖3為實(shí)施例3所得到的MnMo04fl20納米棒晶體的場發(fā)射掃描電鏡照片。由圖可見， 該納米棒寬約100納米，長約2微米，說明反應(yīng)物濃度的微小改變并不影響產(chǎn)物的形貌，但 是對產(chǎn)物的尺寸有影響。 實(shí)施例3
1) 在一個50ml燒杯中依次加入2.8ml曲拉通-100、 1.8ml正辛醇、8.4ml環(huán)己垸，磁力攪 拌下加入1.96ml的0.1mol/L醋酸錳水溶液。攪拌30分鐘，形成均相透明的錳離子微乳液。
2) 在一個50ml燒杯中依次加入2.8ml曲拉通-100、 1.8ml正辛醇、8.4ml環(huán)己垸，磁力攪 拌下加入1.96ml的0.1niol/L鉬酸鈉水溶液。攪拌30分鐘，形成均相透明的鉬酸根離子 微乳液。
3) 將上述兩種分別含有醋酸錳和鉬酸鈉的微乳液在室溫?cái)嚢钘l件下，迅速混合，繼續(xù)攪拌5 分鐘，再于室溫下靜置陳化48小時，用去離子水和無水乙醇多次洗滌，即可得到 MnMo04'H20晶體。
圖4是實(shí)施例2所得到的花狀MnMoCVH20晶體的場發(fā)射掃描電鏡照片。由圖可見，此 時由于w值的變化，使得微乳液所形成的水核發(fā)生了改變，產(chǎn)物形貌也即發(fā)生相應(yīng)的改變。 可見co值是一個非常重要的影響因素。
權(quán)利要求
1、一種MnMoO4·H2O納米棒的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)配制錳離子微乳液在燒杯中依次加入曲拉通100(TrintonX-100)、正辛醇、環(huán)己烷，磁力攪拌下加入適量一定濃度的錳鹽水溶液，攪拌30分鐘，形成均相透明的錳離子微乳液；其中TrintonX-100濃度為0.35～0.45mol/L，正辛醇與TrintonX-100的摩爾比為3～4，錳鹽水溶液中水的摩爾數(shù)與TrintonX-100摩爾數(shù)ω之比為5～20，其余為環(huán)己烷；所述錳鹽水溶液的濃度為0.05～0.2mol/L；2)配制鉬酸根離子微乳液按照步驟1)，以相同濃度、等體積的鉬酸鈉水溶液替代錳鹽水溶液，其余成分與錳離子微乳液組成相同，得到鉬酸根離子微乳液；3)合成MnMoO4·H2O納米棒將上述獲得的錳離子微乳液和鉬酸根離子微乳液在室溫下(20～35℃)迅速混合，繼續(xù)攪拌5分鐘，溶液逐漸變?yōu)槿榘咨Ｖ箶嚢?，于室溫下靜置陳化，陳化后離心分離產(chǎn)物，再用去離子水和無水乙醇反復(fù)多次洗滌，即獲得棒狀MnMoO4·H2O晶體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的MnMo04fl20納米棒的制備方法，其特征在于所述的錳鹽為醋酸錳或 硝酸錳。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用非離子表面活性劑形成的反相微乳液為模板，通過控制微乳液的形成條件制備MnMoO₄·H₂O納米棒的方法。首先分別將等量的、相同濃度的醋酸錳水溶液和鉬酸鈉水溶液按一定比例與正辛醇、環(huán)己烷、曲拉通100(TrintonX-100)配制成透明的微乳液，然后將兩種微乳液在室溫下迅速混合，繼續(xù)攪拌5分鐘，再于室溫下靜置陳化48小時，經(jīng)離心分離、洗滌后即可獲得寬約70納米，長至4微米的MnMoO₄·H₂O納米棒。本發(fā)明操作步驟簡單，條件溫和，反應(yīng)速度快，得到的MnMoO₄·H₂O納米棒尺寸可控，且分布均勻。
文檔編號C01G39/00GK101445273SQ20081010741
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者周澤廣, 姜俊穎, 艷 米, 蒙秋鳳, 黃在銀 申請人:廣西民族大學(xué)