[发明专利]氮化钒纳米纤维及其制备方法

权利要求书

1.氮化钒VN纳米纤维，其特征在于，氮化钒呈纳米纤维形貌，具有良好的结晶性，属于立方晶系，直径为231.16±0.97nm，长度大于20μm。

2.一种如权利要求1所述的氮化钒纳米纤维的制备方法，其特征在于，采用静电纺丝技术，以N,N-二甲基甲酰胺DMF为溶剂，制备产物为VN纳米纤维，其步骤为：

(1)配制纺丝液

钒源使用偏钒酸铵NH₄VO₃，高分子模板剂采用聚乙烯吡咯烷酮PVP，分子量为90000，采用N,N-二甲基甲酰胺DMF为溶剂，将1.0087g偏钒酸铵NH₄VO₃与3.5967g柠檬酸C₆H₈O₇·H₂O溶于适量去离子水中，加热搅拌至固体粉末全部溶解后蒸发形成凝胶，冷却至室温后，加入11.4445g N,N-二甲基甲酰胺DMF和1.8740g聚乙烯吡咯烷酮PVP，搅拌12h后得到分散均匀的纺丝液；

(2)制备PVP/C₆H₈O₇/NH₄VO₃复合纳米纤维

将纺丝液注入一支带有1mL塑料喷枪头的10mL注射器中，用石墨棒作为阳极插入纺丝液中，喷丝头与水平面的夹角为30°，喷丝头与接收屏铁丝网的间距为19cm，纺丝电压为15kV，室内温度为24℃，相对湿度为25％-30％，随着溶剂的挥发，在接收屏铁丝网上即可得到PVP/C₆H₈O₇/NH₄VO₃复合纳米纤维；

(3)制备V₂O₅纳米纤维

将所述的PVP/C₆H₈O₇/NH₄VO₃复合纳米纤维放入刚玉坩埚中，将坩埚放到程序控温炉中进行热处理，以1℃/min升温至500℃保温4h，再以1℃/min降温至200℃，之后自然冷却至室温，得到V₂O₅纳米纤维；

(4)制备VN纳米纤维

将所述的V₂O₅纳米纤维置于高纯石墨坩埚中，在真空管式炉中用流动的NH₃气进行氮化，以1℃/min升温至600℃，保温6h后，再以1℃/min升温到900℃，保温4h，之后以1℃/min降温至100℃，然后自然冷却至室温，得到VN纳米纤维，具有良好的结晶性，属于立方晶系，直径为231.16±0.97nm，长度大于20μm。