熱氧化法製備三氧化鎢納米片

三氧化鎢(WO₃)是一種n型寬禁帶半導體氧化物，有序納米結構的WO₃或水合WO₃具有納米材料所特有的量子效應、表面效應等特性，在氣體傳感、光催化、儲能器件等領域有廣泛應用前景。

半導體材料的性能及應用與其微觀結構和形貌有很大關聯，其中，具有較高比表面積的二維納米WO₃或水合WO₃具有獨特的光電特性，受到越來越多的關注。目前，二維納米結構的三氧化鎢或水合三氧化鎢的製備方法大體分為“由下而上”法(如高溫氣相法、化學合成法)和“由上而下”法(如機械剝離法、化學剝離法)。其中，有不少二維納米結構的三氧化鎢或水合三氧化鎢是通過化學剝離法制得， 現有技術所得的都是具有一定厚度的多層WO₃納米片或水合WO₃納米片，然而，WO₃納米片或水合WO₃納米片厚度越小，其柔韌性更好、比表面積更大，而且，其帶隙更寬，功函數更小，具有更好的導電性能。因此，如何降低其厚度或者得到單層納米片具有重要意義。有學者採用熱氧化法製備三氧化鎢納米片，其過程包括以下步驟：

a)將黃鎢酸與輔助剝離劑混合、超聲處理，得到第一鎢酸基層狀物；

b)將所述第一鎢酸基層狀物與主剝離劑混合、加熱反應，得到第二鎢酸基層狀物；

c)將第二鎢酸基層狀物與硝酸液混合、過濾，得到單層水合三氧化鎢納米片。

具體操作為：將0.5g黃鎢酸(約2mmol)與0.5mL甲醇(12mmol)混合並在100W下超聲處理5min後，加入10mL十四胺(38mmol)，在120℃下溶劑熱反應24h，之後向所得混合液中加入足量丙酮，形成沉澱並過濾；將所得白色沉澱與50mL濃度為4mol/L的硝酸液混合，磁力攪拌36h後過濾，將過濾出的黃色沉澱乾燥，得到單層三氧化鎢納米片。這種製備方法過程簡單易行、成本低，便於進行規模化生產。

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