还原剂浓度对纳米VO2(B)微结构及其电化学性能的影响

以V2O5为原料、草酸为还原剂,采用水热法制备不同草酸浓度下的系列纳米VO2(B)样品(c(H2C2O4)/c(V2O5)=x,1.00≤x≤2.50),对所制备样品的物相结构、微观形貌和电化学性能进行表征和分析.结果表明:所制备的样品均为单斜结构的纯相VO2(B);随着还原剂浓度的增大,VO2(B)样品的形貌逐渐由较小的纳米片变成较长的纳米棒;VO2(B)样品的结构缺陷主要为微孔;所得VO2(B)样品均具有较好的可逆性和循环稳定性,其中,当x=1.75时,VO2(B)样品具有较小的氧化还原峰电位差(0.111 V)和较小的电阻(0.770Ω),且当电流密度为30 mA/g时,具有最大的比电容值(105.00 F/g),表现出更好的电化学性能.

草酸氧钒热分解制备纳米VO_2及粉体表征

研究了一种在350℃分解草酸氧钒前驱体（VOC2O4·H2O，草酸还原工业V2O5粉的产物）来制备纳米VO2粉末的方法。采用TG-DSC、XRD、TEM及电阻—温度仪等测试手段对所得粉末进行了测试分析，实验结果表明：所得VO2粉末呈结晶态，组分单一，粒径为80-120nm，相变温度为68．5℃，电阻突变量约3个数量级。

水热法制备纳米VO_2及其相变机理的研究进展

VO_2是一种具有极大应用价值的功能材料,其潜在的应用产品有智能窗、热敏电阻、锂离子电池电极等,但纳米VO_2的大批量制备技术成了制约其应用的关键因素。水热合成法反应条件温和、对环境的污染小、能耗低、价格便宜;易控制化学价态、晶相、产物纯度较高;反应无需煅烧晶化,可以减少煅烧过程中产生的团聚,可获得通常条件下难以得到的纳米粉体,粉体粒径分布较窄、晶型和形貌可控,有望用于VO_2纳米结构的大量合成。聚焦于水热合成法制备纳米VO_2及其相变机理的研究进展,着重介绍了不同形貌与物相的纳米VO_2的水热合成制备方法、物相转换及机理、水热过程中VO_2的生长机制。最后,指出了水热法制备VO_2所面临的一些问题,并展望了未来的发展方向。

纳米VO_2/PEDT复合膜的制备及阻温特性的研究

将纳米VO2粉体与聚3,4-乙撑二氧噻吩复合,制备出一种新型的负电阻温度系数特性的聚合物基复合材料。通过计算复合膜简化模型的等效电阻网络,结果表明串联电阻结构有利于复合膜表现出高电阻相二氧化钒的电阻温度特性。同时,由于掺杂过的VO2粉体相和聚3,4-乙撑二氧噻吩导电聚合物相的共同作用,这种复合膜的电阻随温度变化量可达到一个数量级以上。最后,给出了复合膜的扫描电子显微镜图像结构。

溶胶-冷冻干燥法制备纳米VO_2研究

以V2O5粉末为原料,采用熔融-溶胶及冷冻干燥法制备钒氧前驱体,经氢还原处理制备纳米VO2粉末。用X-射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)及傅立叶红外光谱(FTIR)等测试手段对纳米VO2粉末的理化特性进行表征,考察了氢气流量、还原温度及还原时间等因素对纳米VO2粉末制备的影响,结果表明:当还原温度为350℃,氢气流量为0.1L/min,氩气流量为0.33L/min,保温还原3.5h并冷却后,制备的VO2颗粒径在10-30nm。

VO_2纳米粉体与纳米晶功能陶瓷的制备与特性

热解(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]@10H2O晶体前驱体.可制得粒径可控为10～60 nm、VO1.950±x～VO2.050±x(x＜0.005)整比性可控的无定形态、准结晶态或结晶态、颗粒均匀、呈球形的VO2纳米粉体.VO2纳米粉体烧结成粒径＜400nm,比值ρs/ρM可达103数量级跳变的VO2纳米晶陶瓷.随缺氧的增加,Tc和ρs/ρM比值降低,晶胞的a,c轴和体积V都随之减小.烧结温度过高,陶瓷出现V8O15杂相,杂相严重降低陶瓷的性能.

一种制备掺杂纳米VO_2的新方法

介绍了一种新的掺杂纳米二氧化钒(VO2)的制备方法.以V2O5为原料,钼酸为掺杂剂,通过还原反应得到前驱体,然后在惰性气体保护下进行高温热处理,得到M o掺杂的纳米VO2微粉.通过XRD、TEM、XPS、DSC、ICP分析,表明样品为掺杂的目标产物,并且相变临界温度降低了10℃.

纳米VO_2多晶材料的低温相变和随机阻抗网络模型

制备了纳米VO2多晶薄膜材料,其相变温度为35℃,实验测量了它的电阻-温度(R-T)曲线和热滞回线,并用随机阻抗网络模型进行了R-T曲线和热滞回线模拟,两者显示出结果一致,表明在低温相变温度35℃下,随机阻抗网络模型适用于纳米VO2多晶薄膜R-T曲线和热滞回线。此外,给出了VO2多晶材料在半导体区和金属区的简化随机阻抗网络模型的电阻公式。

透明掺杂VO_2纳米涂层的研究

文章主要是透明掺杂VO2纳米涂层的研究。用熔融淬冷法制备V2O5溶胶;用溶胶-凝胶法优化制备WO3溶胶,并将合成的两种稳定的溶胶按不同的比例混合在高温还原退火下实现钨掺杂,最后将钨掺杂VO2纳米粉体、SiO2气凝胶与油漆按不同的比例高速分散得到透明掺杂VO2的纳米漆。实验中以金相显微镜、电子探针(SEM)、紫外可见红外分光光度计进行表征。

VO2/C-TiO2纳米管复合阵列的制备及其超电容性能

在阳极氧化法制备有序TiO_2纳米管阵列(TiO_2 NTAs)的基础上,通过气氛保护退火实现碳改性处理(C-TiO_2NTAs),并进一步采用水浴沉积工艺可控制备VO_2/C-TiO_2纳米管复合阵列(VO_2/C-TiO_2 NTAs)。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电镜(FESEM)和场发射透射电镜(TEM)对VO_2/C-TiO_2 NTAs的物相、成分和形貌进行表征,利用循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)以及电化学阻抗谱(EIS)测试VO_2/C-TiO_2 NTAs的超电容性能。结果表明:在浓度为0.01 mol/L的VOSO4溶液中90℃沉积3 h,VO_2/C-TiO_2 NTAs的比电容最佳,当电流密度为1 A/g、比电容为316 F/g,且经过1000次恒电流循环充放电后,其电容保持率为82%。

溅射氧化耦合法合成W掺杂VO_2纳米薄膜及其光学性质

采用溅射氧化耦合法(SOC),在Al2O3(001)基底上成功制备了纳米尺度的W掺杂VO2薄膜.运用扫描电子显微镜(SEM)和光电子能谱仪(XPS)分别对薄膜的微观结构以及组分进行了分析;采用四探针测试仪测试了薄膜在不同温度下的方块电阻,从而确定了VO2和W掺杂VO2纳米薄膜的相变温度从341K下降到314K;最后利用紫外至红外光谱仪测试了薄膜在常温和高温下的透过率,并通过Film Wizard软件对薄膜的透过率进行拟合,获得了薄膜的光学折射率(n)和消光系数(κ)随光电子能量(E)变化的关系曲线.研究结果表明,随着W掺杂量的增加,W掺杂VO2纳米薄膜的半导体-金属相变温度逐渐下降,其光学折射率(n)和消光系数(κ)相比VO2薄膜也发生有规律的变化.

良好结晶VO_2(A)纳米杆的相变、电学和光转变特性（英文）

在VO_2-草酸体系中,利用一步水热合成法制备结晶良好的VO_2（A）纳米杆.成品的结构和尺寸分别通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）表征.差示扫描量热（DSC）曲线显示在加热过程中VO_2的相转变温度为167.8℃.变温X射线衍射（XRD）图谱显示加热时VO_2（A）在160~180℃发生相变.温度升高到450K时,磁化率突然增加.使用4探针法测量VO_2（A）样品的电阻率,滞后现象显示VO_2（A）的相变为1级相变.根据阿仑尼乌斯曲线,得出低温VO_2（AL）和高温VO_2（AH）的活化能分别为0.39eV和0.37eV.变温红外光谱显示VO_2（A）纳米杆在红外区域具有良好的光学转换特性,此特性与VO_2（A）的可逆结构转变有关.研究结果表明VO_2（A）纳米材料可应用于红外开关装置.

VO_2(B)/ZnO异质复合纳米棒结构的室温NH_3敏感性能研究

以VO_2(B)纳米棒为内核,利用液相生长法制备了VO_2(B)/ZnO异质复合纳米棒,研究了ZnO生长溶液浓度对复合结构微观形貌和气敏性能的影响规律。采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对复合结构样品的微观形貌和结晶取向进行表征,并测试了复合结构对NH_3的敏感性能。实验结果表明,随着ZnO种子液浓度的增大,ZnO逐渐由纳米颗粒生长为纳米棒结构,当ZnO种子液浓度为0.01 mol/L时,ZnO呈棒状沿径向发散生长在VO_2(B)纳米棒表面,形成树枝状VO_2(B)/ZnO异质复合纳米棒结构,这一结构在室温下表现出对NH_3的高灵敏度和突出的选择性,其灵敏度最大可达5.6,对NH_3的响应时间最短仅为2 s。在室温下表现出的优良NH_3敏感性能,主要与高密度的VO_2(B)/ZnO异质结和树枝状结构有关。研究结果为低功耗高灵敏度NH_3气敏传感器的研制提供了重要依据。