本發(fā)明涉及納米技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種具有良好懸浮性的WO3納米粒子，更具體的是涉及一種適用于復合電鍍的WO3納米粒子。

背景技術(shù)：
復合電鍍最早的應(yīng)用要追溯到1928年(FinkCG，PrinceJD.Codepositionofcopperandgraphite[J].Trans.Am.Electrochem.Soc.，1928，54：315-321)，這種方法用來制備汽車引擎上的銅-石墨電極復合鍍層。從二十世紀50年代初到60年代末，關(guān)于這方面的研究漸漸增多(WilliamsRV.ElectrodepositedCompositeCoatings[J].ElectroplatingandMetalFinishing，1966，19(3)：92-96.)。在二十世紀70年代到80年代這段期間，研究的熱點主要集中在加強膜的機械強度、防腐、耐磨的性質(zhì)。直到在二十世紀90年代初，Kunugi等人率先采用復合電鍍制備Ni+PTFE，并將其用于電催化氧化有機物(KunugiY，F(xiàn)uchigamiT，NonakaT，MatsumuraS.Electrolysisusingcomposite-platedelectrodes：PartII.Electrooxidationofalcoholsatahydrophobicnickel/poly(tetrafluoroethylene)composite-platedanode[J].JournalofElectroanalyticalChemistryandInterfacialElectrochemistry，1990，287：385-388；KunugiY，KumadaR，NonakaT，ChongTB，WatanabeN.Electrolysisusingcomposite-platedelectrodes：PartIII.ElectroorganicreactionsonahydrophobicNi/PTFEcomposite-platednickelelectrode[J].JournalofElectroanalyticalChemistryandInterfacialElectrochemistry，1991，313：215-225]。此后，MusianiM、Kawai、Yoneyama等研究人員陸續(xù)開展了一系列研究，利用該法制備出多種催化、光敏、儲能等復合功能材料(MusianiM.ElectrodepositionofComposites：AnExpandingSubjectinElectrochemicalMaterialsScience[J].ElectrochimicaActa，2000，45(20)：3397-3402；MusianiM，F(xiàn)urlanettoF，BertoncelloR.ElectrodepositedPbO2+RuO2：acompositeanodeforoxygenevolutionfromsulphuricacidsolution[J].JournalofElectroanalyticalChemistry，1999，465：160-167；KawaiK，MiharaN，KuwabataS，YoneyamaH.ElectrochemicalSynthesisofPolypyrroleFilmsContainingTiO2PowderParticles[J].JournalofElectrochemistrySociety，1990，137：1793-1796；YoneyamaH，KishimotoA，KuwabataS.Charge-dischargepropertiesofpolypyrrolefilmscontainingmanganesedioxideparticles[J].JournaloftheChemicalSociety，ChemicalCommunications，1991，15：986-987；KuwabataS，KishimotoA，TanakaT，YoneyamaH.ElectrochemicalSynthesisofCompositeFilmsofManganeseDioxideandPolypyrroleandTheirPropertiesasanActiveMaterialinLithiumSecondaryBatteries[J].JournalofElectrochemistrySociety，1994，141(1)：10-15)。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，復合電鍍與納米技術(shù)相結(jié)合，根據(jù)電結(jié)晶理論和彌散強化理論，通過電化學方法，使一種或幾種不溶性納米固體顆粒與金屬離子在電極表面發(fā)生共沉積，納米粒子被包裹在基質(zhì)金屬氧化物中，從而獲得納米復合功能性材料。復合電鍍的關(guān)鍵在于摻雜粒子的性質(zhì)——粒子的粒徑、密度、導電性、潤濕性以及晶型結(jié)構(gòu)都會對沉積過程帶來影響。粒子的粒徑越小，粒子的可潤濕性越好，越有利在于順利的與金屬/金屬氧化物共沉積；導電能力強的粒子越容易被埋入鍍層。所以，制備適合用于復合電鍍的納米粒子是該技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種在高離子濃度鍍液中可穩(wěn)定懸浮的三氧化鎢納米粒子的制備方法，通過選取表面修飾劑的種類和用量，增加了WO3納米粒子在鍍液中的分散性和懸浮性。技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供的可在高離子濃度鍍液中穩(wěn)定懸浮的WO3納米粒子的制備方法包括如下步驟：(1)將5～15wt％十二烷基硫酸鈉和2～6wt％聚丙烯酸按質(zhì)量百分比為3～5∶1～2進行混合并攪拌，得到表面修飾液；(2)在95～100℃的水浴中，將所述表面修飾液加入到2～6wt％Na2WO4水溶液中并攪拌，其中，表面修飾液與Na2WO4水溶液的或量比為為4∶1～3∶1；(3)在攪拌條件下，向步驟(2)得到的體系中以1s/滴的速度向體系內(nèi)加入10～30wt％鹽酸溶液，至黃色沉淀出現(xiàn)；(4)將步驟(3)得到的反應(yīng)體系在室溫下冷卻，超聲攪拌；(5)將黃色產(chǎn)物過濾、洗滌，真空干燥后得到WO3納米粒子。優(yōu)選地，步驟(1)中，攪拌條件為磁力攪拌5～15min，轉(zhuǎn)速為200～400r/min。步驟(2)中，攪拌條件為在轉(zhuǎn)速為100～200r/min條件下進行攪拌。步驟(3)中，滴加速度為0.05～0.1ml/s。其中，所述的高離子濃度鍍液為含0.5～0.2mol/LPb2+的鍍液。在一個優(yōu)選的實施方式中，鎢酸鈉的濃度為4wt％HCl溶液的濃度為20wt％，十二烷基硫酸鈉溶液的濃度為10wt％，聚丙烯酸溶液的濃度為4wt％。通過上述制備方法制備得到的WO3納米粒子同樣在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。本發(fā)明進一步提出了WO3納米粒子在復合電鍍中的應(yīng)用。有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過選用合適配比的十二烷基硫酸鈉和聚丙烯酸作為表面修飾劑，以鎢酸鈉為原料，鹽酸作為沉淀劑，制備的WO3納米粒子在高離子濃度的電鍍液中具有優(yōu)良的懸浮性(可在含0.5～0.2mol/LPb2+的鍍液中穩(wěn)定懸浮)，這種納米粒子在復合電鍍中具有良好的應(yīng)用，且制備方法簡單，易于保管，質(zhì)優(yōu)價廉。附圖說明圖1A為實施例1制備的納米粒子的掃描電鏡照片，而圖1B對比例1制備的納米粒子的掃描電鏡照片；圖2為對比例1和實施例1產(chǎn)品在鍍液中的懸浮性能對比；圖3為對比例1和實施例1產(chǎn)品在鍍液中的懸浮情況的對比照片，其中，上排為實施例1，下排為對比例1。具體實施方式下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。實施例1：一種可在高離子濃度鍍液中穩(wěn)定懸浮的WO3納米粒子的制備方法。首先確保生產(chǎn)區(qū)域和設(shè)備整潔干燥，將使用的器皿清洗干凈并消毒。具體實施步驟如下：(1)將20ml10％十二烷基硫酸鈉和10ml4％聚丙烯酸按進行混合，并磁力攪拌10min，轉(zhuǎn)速為300r/min(2)在97℃的水浴中，將上述混合溶液加入到10mL4％Na2WO4水溶液中，在轉(zhuǎn)速為200r/min條件下進行攪拌；(3)在攪拌條件下，向該體系中快速加入20mL20％鹽酸溶液，至黃色沉淀出現(xiàn)；(4)將反應(yīng)體系在室溫下冷卻，超聲攪拌反應(yīng)8分鐘，超聲頻率為100Hz。(5)將黃色產(chǎn)物過濾、洗滌，然后在50℃條件下真空干燥12h，得到WO3納米粒子。上述WO3納米粒子在復合電鍍中的應(yīng)用：鍍液的配置：配制100mL0.2mol/LPb(NO3)2，0.1mol/LHNO3的溶液。向該溶液中加入5mmol/L的WO3納米粒子，超聲攪拌10分鐘。觀察其懸浮情況。通過產(chǎn)品在上述鍍液中的懸浮情況可知，本實施例制得的WO3納米粒子產(chǎn)品在高離子濃度的鍍液中分散性和懸浮性好，1h內(nèi)未見明顯沉降，2h后出現(xiàn)部分沉降。實施例2：一種適用于復合電鍍的WO3納米粒子的制備方法。確保生產(chǎn)區(qū)域和設(shè)備整潔干燥，將使用的器皿清洗干凈并消毒。制備步驟基本同實施例1，不同的是：配方為：20mL4wt％Na2WO4水溶液、20mL5wt％的十二烷基硫酸鈉溶液、35mL20wt％HCl溶液。然后按照實施例1制備的方法制備，并且將其分散在實施例1所述鍍液中檢測其懸浮性能。加入20mL5％的十二烷基硫酸鈉溶液最合適，但是仍能看到明顯沉降。十二烷基硫酸鈉加入量過多，WO3產(chǎn)量高明顯降低，懸浮性一般；十二烷基硫酸鈉加入量過少，WO3容易團聚，懸浮性差。實施例3：一種適用于復合電鍍的WO3納米粒子的制備方法。確保生產(chǎn)區(qū)域和設(shè)備整潔干燥，將使用的器皿清洗干凈并消毒。制備步驟基本同實施例1，不同的是：配方為：20mL2％Na2WO4水溶液、20mL2.5～30％的聚丙烯酸溶液、35mL20％HCl溶液。然后按照實施例1制備的方法制備，并且將其分散在實施例1所述鍍液中檢測其懸浮性能。結(jié)果表明，實驗中加入20mL4％的聚丙烯酸溶液時，且懸浮性好。聚丙烯酸加入量過多時，WO3不易形成，產(chǎn)量明顯降低，反應(yīng)溶液呈淺黃色，并迅速沉降；聚丙烯酸加入量過少時，WO3會迅速團聚并沉降。實施例4：一種適用于復合電鍍的WO3納米粒子的制備方法。確保生產(chǎn)區(qū)域和設(shè)備整潔干燥，將使用的器皿清洗干凈并消毒。制備步驟基本同實施例1，不同的是：配方為：20mL2％Na2WO4水溶液、10mL10％的十二烷基硫酸鈉、10mL1％聚丙烯酸溶液、35mL20％HCl溶液。然后按照實施例1制備的方法制備，并且將其分散在實施例1所述鍍液中檢測其懸浮性能。結(jié)果表明，加入的十二烷基硫酸鈉適量，而聚丙烯酸加入量過少時，WO3懸浮性一般，沒有明顯改善。實施例5：一種適用于復合電鍍的WO3納米粒子的制備方法。確保生產(chǎn)區(qū)域和設(shè)備整潔干燥，將使用的器皿清洗干凈并消毒。制備步驟基本同實施例1，不同的是：配方為：20mL2％Na2WO4水溶液、10mL10％的十二烷基硫酸鈉、10mL30％聚丙烯酸溶液、35mL20％HCl溶液。然后按照實施例1制備的方法制備，并且將其分散在實施例1所述鍍液中檢測其懸浮性能。加入的十二烷基硫酸鈉適量，而聚丙烯酸加入量過多時，WO3粒子不易形成，產(chǎn)量明顯降低，反應(yīng)溶液呈淺黃色，粒子沉降較快。對比例1：在不加任何表面修飾劑的情況下，在97℃的水浴中，40mL2％Na2WO4水溶液中，在攪拌條件下，向該體系中快速加入35mL20％HCl溶液，至黃色沉淀出現(xiàn)；然后將反應(yīng)體系在室溫下，超聲攪拌反應(yīng)8分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)品過濾、洗滌，然后在50℃條件下真空干燥12h后得到黃色WO3納米粒子。對比例1未加入任何表面修飾劑，將該產(chǎn)品分散在實施例1所述鍍液中檢測其懸浮性能，其結(jié)果與實施例1對比如圖1、圖2和圖3所示。圖1A為實施例1掃描電鏡照片，而圖1B對比例1的掃描電鏡照片，由圖1A、B對比可知，實施例1產(chǎn)品為100nm×100nm×10nm的納米片，且分散性良好，而對比例1產(chǎn)品完全團聚，所制備的納米片彼此交叉，形成了插片式“粒子團”。由圖2和圖3可知，未經(jīng)任何表面修飾的對比例1產(chǎn)品沉降速度非?？?，2h后幾乎達到100％沉降，而經(jīng)過表面修飾的實施例1產(chǎn)品在高離子濃度的鍍液中可穩(wěn)定懸浮，1h內(nèi)未見明顯沉降，2h后出現(xiàn)部分沉降。說明實施例1產(chǎn)品在復合電鍍中具有非常大的應(yīng)用前景。以上所述僅是本發(fā)明的實施方式的舉例，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。