[发明专利]一种由氧气调节氧化钨纳米棒长度的方法

摘要

一种由氧气调节氧化钨纳米棒长度的方法，属于钨基纳米材料技术领域。该方法以钨金属盐为钨源，碳纳米管为载体，乙二醇为分散剂，在该反应体系中加入盐酸，使钨酸直接在碳纳米管表面析出并覆盖其表面，并沿其表面生长而形成钨酸/碳纳米管棒状复合物。之后将该复合物置于高温反应区进行热处理，通入氧化性气氛，使碳纳米管发生燃烧，通过控制气体流量和氧气含量来控制碳纳米管燃烧程度以及生成二氧化碳的速度，从而使氧化钨纳米棒的断裂程度和表面收缩程度得以控制，达到对氧化钨纳米棒长度进行剪切的目的。

主权项

一种由氧气调节氧化钨纳米棒长度的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）对碳纳米管进行预处理：将1‑50 mg直径为2‑200 nm，层数为1‑30层的碳纳米管浸泡于强酸中，于100‑140 ℃恒温搅拌下回流，过滤，干燥，再置于10‑500 mL乙二醇中，超声波分散8‑24 h，得到分散均匀的碳纳米管乙二醇悬浮液；（2）钨金属盐溶液的配置：将钨金属盐完全溶解于去离子水或乙二醇或去离子水和乙二醇的混合液中，得到浓度为0.01‑0.05mol/L的钨金属盐溶液；（3）将步骤（1）的碳纳米管乙二醇悬浮液加入到步骤（2）的钨金属盐溶液中，在机械力搅拌条件下，将其混合均匀，其中钨源和碳纳米管的物质的量比为1:1‑40:1，再向其中滴加适量的盐酸，将溶液的pH值调节为1‑5；于100‑140 ℃恒温油浴条件下回流5‑48 h，再进行真空抽滤、洗涤，干燥，其中干燥温度为100‑150 ℃，干燥时间为3‑24 h，得到钨酸/碳纳米管棒状复合物；（4）将步骤（3）得到的复合物平铺在刚玉反应舟中，连同刚玉反应舟一同置于管式电阻炉中的卧式石英反应管中，对样品进行焙烧，向卧式石英反应管中通入不同比例的氧气和氮气，热处理温度为400‑800 ℃，热处理时间为0.5‑12 h，其中气体流量为30‑500 mL/min，氧气含量为0‑100 %，冷却至常温，取出，即得长度为20‑800 nm的氧化钨纳米棒。