基于插层化学的单晶氧化钨纳米片的制备、表征与形成机制

结合插层化学与湿化学方法的优点，建立了一种高比表面积、大径厚比、易分散的二维氧化钨（WO3）纳米片单晶的制备新方法。微米级WO3与Bi2O3在800℃通过固相反应生成层状化合物Bi2W2O9；所得到的Bi2W2O9经盐酸选择性溶出[Bi2O2]层后得到质子化形式的H2W2O7·xH2O相。以H2W2O7·xH2O为钨源，以辛胺插层所得无机-有机混杂纳米带为前驱物，经硝酸氧化除去前驱物中的有机组分后得到正交相WO3·H2O纳米片；将所得到的WO3·H2O纳米片在250～450℃和空气气氛中热处理2～5h（升温速率为2℃／min），得到单斜相WO3单晶纳米片。TEM与SEM分析结果表明，单晶WO3·H2O与WO3纳米片的形貌相似，其大小为（200～500）nm×（200～500）nm，厚度为10～30nm；所得WO3·H2O与WO3纳米片单晶的厚度方向分别为[010]和[001]。N2吸附结果表明，WO3·H2O与WO3纳米片的比表面积分别可达到250与180m^2／g。