二氧化钒及掺杂二氧化钒粉体的制备与形貌控制研究

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1、大连理工大学硕士学位论文二氧化钒及掺杂二氧化钒粉体的制备与形貌控制研究姓名：刘风娟申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：宁桂玲20090601大连理工大学硕士学位论文摘要V02(M)和V02(R)在68。C附近发生可逆相变，相变过程中光学透过率会发生突变，使其在控温薄膜领域有很好的应用前景。将V02粉体分散于有机高分子材料中制备复合薄膜，可以克服无机薄膜耐水性差，易开裂等缺点。但是要将粉体实现应用还需解决如下问题：1、降低V02的相变温度，实现在室温下的相转变。如何实现在v02粉体制备时进行掺杂实现相变温度的降低，是待解决的问题。2、V02相变时会产生体积变化

2、，在复合薄膜中将产生微应力，需减小粉体的尺寸来减小此应力，同时可保证薄膜有良好的透明性。NH3气还原V205是一种简单易控的制备V02的方法，本论文在此基础上展开如下研究：1．确定了NH3还原法制备V02的反应条件，由试验分析了不同还原时间和热处理条件对产物晶体结构的影响。2．在高温融熔水淬过程中加入掺杂剂进行掺杂，并结合还原反应制得掺杂V02。比较了钨酸、钨酸钠、钼酸铵作为掺杂剂对V205和V02晶体结构的影响。分析了掺杂元素对V02相变温度的降低效率。3．利用水热反应对钒氧化物进行形貌控制，结合氨气还原制备了具有一定形貌的微纳米V02。考察了水、乙醇、草酸对V

3、205粉体价态和形貌的影响，并对得到的钒氧化物进行还原和热处理，制备了具有一定形貌的V02粉体。4．研究了水热条件下不同掺杂方式对V02粉体相变温度的影响。钨酸分别以溶胶凝胶法与直接加入法的方式进行反应，得到了不同的降温效率。关键词：V205；V02；还原；掺杂；相变大连理工大学硕士学位论文StudyonthePreparationoftheV02andtheDopedV02ParticlesandTheirMorphologiesControlAbstractV02(M)undergoesareversiblesemiconductor-metalphasetr

4、ansitionwithV02(R)atabout68℃．111eopticaltransmittancewillchangedrasticallyduringthephasetransitionprocedure．SoV02hasattractedmuchattentionforitspotentialityinthetemperaturecontrolfilm．111ecompoundfilmv02particlessuspendedinthepolymerhasmanyadvantagesfortheapplication．Butthephasetransi

5、tiontemperature(TOisalittlehi曲erfortheuseintheatmosphere．SoitisimportanttosynthesizethedopedV02particlestodecreasedtheTt．Alsosizeoftheparticlesshouldbecontroledtolessenthestresscausedbythephasetransitionandtomakethefilmtransparent．UptonOW，reductionofV205inammoniagasisaneasywaytosynthe

6、sizeV02particles．Basedontheseresults，researchWasdevelopedasfollowes：1．Reactionprocedurewasoptimizedtosynthesizethev02particlesintheammoniagas．E艉CtoftheheattreatmentonthecrystalstructureoftheproductWasalsoanalyzed．2．Thes01．gdmethodWasusedtopreparethedopedV205．Byreductioninammonia,theW．

7、dopedV02(M)Wassynthesized．Tungstenacid，Na2W04。2H20andammoniummolybdatewereadded弱thedopantrespectively．EffectofthedopantsOilthecrystalstructureofv205andV02Wasinvestigated．DSCWasusedtoanalyzethechangeofTtforthedopedV02：3．HydrothermalmethodWasusedtopreparethevanadiumoxideswithspecialmorp

8、holog