[发明专利]一种尺寸可调的三氧化钼超细纳米线及其制备方法

说明书

本申请属于光电化学的技术领域，尤其涉及一种尺寸可调的三氧化钼超细纳米线及其制备方法。本发明公开了一种尺寸可调的三氧化钼超细纳米线的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将钼酸盐溶液与酸混合，然后过滤得到钼酸沉淀；步骤2、将所述钼酸沉淀、强酸和表面活性剂混合，进行溶剂热反应，得到尺寸可调的三氧化钼超细纳米线。本申请提供的尺寸可调的三氧化钼超细纳米线，能解决传统的MoO₃纳米棒的大小尺寸及分布不均匀，作为光催化剂的转化率和选择性低的技术缺陷。本申请还公开了一种尺寸可调的三氧化钼超细纳米线，能填补目前三氧化钼纳米线的制备方法的空缺。

技术领域

本申请属于光电化学的技术领域，尤其涉及一种尺寸可调的三氧化钼超细纳米线及其制备方法。

背景技术

由于化石能源短缺和二氧化碳排放问题的日益突出，寻找清洁的可再生能源成为全世界迫切需要解决的问题。半导体光催化技术是现如今社会解决能源危机的重要的有前途的途径之一。由于其独特的结构及优异的光学性能，三氧化钼在工业应用领域具有广阔的应用前景，如气体传感器、光致变色和电致变色器件、显示材料、储能材料及作为污水处理和空气净化的催化剂等。三氧化钼(MoO₃)是非常值得研究的太阳能电池阳极层材料，因为其具有良好的空穴迁移率、良好的环境稳定性和可见光范围内高的透明性。目前，三氧化钼阳极缓冲层通常采用真空蒸镀的方式制备，可以提高聚合物太阳能电池器件的效率和稳定性，但是不适合大面积生产。

但是，目前三氧化钼纳米材料仅有三氧化钼纳米棒，传统的MoO₃纳米棒虽然可以提高光热催化的效果，不过产量低、纳米棒大小尺寸及分布并不均匀，并且作为光催化剂的转化率和选择性并不高。综上所述，开发一种制备方法简单，产量高的、成本低的三氧化钼纳米线的制备方法是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

有关超细MoO₃纳米线的合成报道较少，本发明实验过程简单，易于操作，所合成的超细MoO₃纳米线分散性好，均匀度高，在光电化学领域具有潜在的应用前景。

申请内容

有鉴于此，本申请第一个目的是提供了一种尺寸可调的三氧化钼超细纳米线，能解决传统的MoO₃纳米棒的大小尺寸及分布不均匀，且MoO₃纳米棒的尺寸不可调节的技术缺陷。

本申请第二个目的是公开了一种尺寸可调的三氧化钼超细纳米线的制备方法，能填补目前尺寸可调的三氧化钼纳米线的制备方法的空缺。

本发明公开了一种尺寸可调的三氧化钼超细纳米线的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将100～1500mg钼酸盐溶液与酸混合，然后过滤得到钼酸沉淀；

步骤2、将所述钼酸沉淀、0.5～10mL强酸和表面活性剂混合，进行溶剂热反应，得到尺寸可调的三氧化钼超细纳米线。

作为优选，步骤1中，所述钼酸盐溶液为钼酸盐和水混合后超声分散制得。

具体的，所述钼酸盐溶液为钼酸盐溶于水中超声分散得到。

更为优选，所述水为去离子水。

更为优选，步骤1中，所述钼酸盐溶液为钼酸盐和水混合后超声分散30min制得。

作为优选，步骤1中，所述酸选自硫酸、盐酸、硝酸、高氯酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸和辛酸中的一种或多种。

作为优选，步骤1中，所述钼酸盐溶液的钼酸盐与所述酸的摩尔比是(2.5-6)：1。

作为优选，步骤2中，所述强酸选自硫酸、盐酸、硝酸、高氯酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸和辛酸中的一种或多种。