[发明专利]一种氧化钼纳米粉体及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种氧化钼纳米粉体及其制备方法和应用，该氧化钼纳米粉体包含MoO₃和MoO_3‑x，其中x的范围是0＜x＜1。根据本发明，MoO_3‑x为缺氧态氧化钼，其中富含大量的氧缺陷，从而极大程度地提升了材料内部的电子浓度，从而提升了光调节效率，可以自由控制氧化钼的光调节范围。

技术领域

本发明属于无机纳米材料领域，具体涉及一种氧化钼纳米粉体及其制备方法和应用。

背景技术

根据统计，我国建筑能耗在社会总能耗中已高达30％，随着我国经济持续发展，建筑节能已成为社会各界共同关注的焦点。在建筑能耗中，由玻璃产生的能耗约占建筑能耗的50％，如何降低窗户能耗对节能减排具有重要而意义。

目前主要采用low-E玻璃，热致变色，光致变色和电致变色等措施来降低窗户能耗。其中光致变色以结构简单，环境自动响应好等优点，被众多科研人士重视和研究。所谓光致变色材料指某些物质在一定波长的光的辐照下会发生颜色的改变，同时又会在光、热的作用或避光的情况下回复原来的颜色。从而实现主动响应调节。1899年，Markwald研究了1,4-二氢-2,3,4,4-四氯萘-1-酮在光作用下发生的可逆的颜色变化的行为，认为这是一种新的现象，在后来被称为photochromism。之后大量科学家研究了多种有机和无机光致变色材料。其中作为光致变色智能玻璃的主要物质之一是氧化钼。

MoO₃是由[MoO₆]八面体为基本结构单元，共角、形成链连接，每两个相似的链共边连接形成层状的MoO₃化学计量结构，层与层之间由范德华力连接。这种特殊结构导致氧化钼材料具有光致变色的特性。通常，MoO₃在红外光附近具有较好的调光效率。然而氧化钼在可见光附近的调光效率较低，且不能自由控制氧化钼的光调节范围。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可以提高氧化钼在可见光附近的调光效率，实现氧化钼的光调节范围的自由控制的氧化钼纳米粉体及其制备方法和应用。

第一方面，本发明一实施形态提供了一种氧化钼纳米粉体，其包含MoO₃和MoO_3-x，其中x的范围是0＜x＜1，优选地，0.1＜x＜0.5。

根据本发明，MoO_3-x为缺氧态氧化钼，其中富含大量的氧缺陷，从而极大程度地提升了材料内部的电子浓度，从而提升了光调节效率，可以自由控制氧化钼的光调节范围。另外，一般晶态氧化钼(MoO₃)主要调控的红外区域，而非晶氧化钼(MoO_3-x)主要调控的是可见光区域。两者共存，形成界面协同作用，实现全新的光调节范围，在红外和可见光的过渡区域。

较佳地，所述MoO_3-x形成为纳米棒，所述MoO₃形成为纳米晶，其中MoO₃纳米晶存在于MoO_3-x纳米棒上，且穿插在MoO_3-x纳米棒内，形成界面同质结，实现了界面增强相应。不仅有效的提高了光调节效率，并且可控的调控了光的调节范围。

较佳地，MoO_3-x纳米棒的长径大于100nm，优选为200～600nm，短径小于100nm，优选为5～20nm。

较佳地，MoO₃纳米晶的尺寸小于5nm，达到量子级别，实现量子尺寸效应。

第二方面，本发明一实施形态提供上述氧化钼纳米粉体的制备方法，包括如下步骤：

A)配制含有六价钼的前驱体溶液，所述前驱体溶液的pH值小于3；

B)将所述前驱体溶液在60～200℃进行水热反应，得到氧化钼分散液；