[发明专利]一种三氧化钼纳米带自组装薄膜及其制备方法及其应用

说明书

一种三氧化钼纳米带自组装薄膜及其制备方法及其应用，它属于三氧化钼自组装薄膜制备方法领域。本发明要解决的技术问题为解决制备方法工艺流程复杂的问题。本发明按照重量份数分别称量一定质量的钼酸盐、硝酸、去离子水，在180～230℃的高温高压下水热合成反应24～108h，然后用去离子水和无水乙醇洗涤样品，得到超长三氧化钼纳米带加入一定体积的去离子水中，超声分散为三氧化钼纳米带水溶液，用砂芯过滤器上放置滤膜进行减压抽滤，抽滤结束后烘干，得到三氧化钼纳米带自组装薄膜。本发明制备过程原料用量少、成本低、产量高，并且制备方法简单、安全、易重复。

技术领域

本发明属于三氧化钼自组装薄膜制备方法领域；具体涉及一种三氧化钼纳米带自组装薄膜及其制备方法及其应用。

背景技术

近年来，随着便携式电子设备、可穿戴监测器件、电子纺织品和移动式电子终端的发展，柔性、高能量密度储存设备的需求变得越来越大。锂离子电池自出现以来就以体积小、能量密度和功率密度高、电压高等优点备受世人青睐，而良好的锂离子电池电极材料必须具有高的比容量，因此一些过渡金属氧化物进入人们的视线，如Fe₂O₃，MnO₂，NiO_x，CoO_x，MoO_x等引起研究者越来越多的关注。

三氧化钼是一种重要的绿色无机半导体材料。由于其独特的结构，广泛应用于气体传感器、电致变色、光致变色材料、催化材料以及电池材料等领域。作为成本低廉的过渡金属氧化物，三氧化钼有着较高的电化学活性，由于其稳定的层状结构，锂离子可在层间进行可逆的嵌入-脱嵌，作为锂离子电池负极材料，三氧化钼拥有石墨三倍的理论比容量：1117mAh/g，因此制备形貌可控三氧化钼纳米材料，具有很大的实际效益。目前三氧化钼的合成过程，控制形貌多采用复杂的制备方法，如热蒸发法，溶剂热法。另一方面，需要添加表面活性剂和模板剂等来实现控制形貌的目的，如聚碳酸酯膜、十六烷基三甲基溴化铵等。但是，当前复杂的制备工艺流程和表面活性剂添加等制约了三氧化钼纳米材料的开发和应用。

发明内容

本发明目的是提供了一种简单易行，成本低廉的一种三氧化钼纳米带自组装薄膜及其制备方法及其应用。

本发明通过以下技术方案实现：

一种三氧化钼纳米带自组装薄膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、制备超长三氧化钼纳米带：按照重量份数分别称量一定质量的钼酸盐、硝酸、去离子水，在180～230℃的高温高压下水热合成反应24～108h，然后用去离子水和无水乙醇洗涤样品，得到超长三氧化钼纳米带，待用；

步骤2、制备三氧化钼纳米带自组装薄膜：取一定量的步骤1制备的超长三氧化钼纳米带，加入一定体积的去离子水中，超声分散为三氧化钼纳米带水溶液，用砂芯过滤器上放置滤膜进行减压抽滤，抽滤结束后烘干，得到三氧化钼纳米带自组装薄膜。

本发明所述的一种三氧化钼纳米带自组装薄膜的制备方法，步骤1中所述的钼酸盐为四水合钼酸铵或二水合钼酸钠。

本发明所述的一种三氧化钼纳米带自组装薄膜的制备方法，所述的钼酸盐、硝酸、和去离子水的料液比为3.089～3.2g:15～20ml:80～85ml，所述的硝酸的浓度为68wt％。

本发明所述的一种三氧化钼纳米带自组装薄膜的制备方法，步骤1中水热合成反应，填充比为60％。

本发明所述的一种三氧化钼纳米带自组装薄膜的制备方法，步骤1中水热合成反应时间为96h。

本发明所述的一种三氧化钼纳米带自组装薄膜的制备方法，步骤2中超长三氧化钼纳米带和去离子水的料液比为0.1～1g:50～250ml，超声分散频率为1000～5000Hz，超声分散时间10～30min。