两种纳米结构五氧化二钒的合成与表征

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1、万方数据·94·工业安全与环保IndusmalSafetyandEnvironmentalProtection2013年第39卷第2期February2013两种纳米结构五氧化二钒的合成与表征*罗卫强敏唐雪萍王玉珏雷晶晶王欣(武汉科技大学化学工程与技术学院武汉430081)摘要分别以五氧化二钒为钒源、双氧水为溶剂和以偏钒酸铵为钒源、稀硫酸为溶剂，通过低温水热法合成了五氧化二钒纳米带和纳米板。并利用x射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(Fr—m)和场发射扫描电镜(SEM)对产物进行表征。结果表明，反应产物均为正交的

2、五氧化二钒晶型，纳米带宽度100—300nm，厚度约100nlll左右，纳米板形状规则，分布较为均匀，厚度在纳米级别。关键词五氧化二钒水热法纳米结构表征SynthesisandCharacterizationofTwoKindsofNanostructureofVanadiumPentoxideLUOWeiQL州GMinTANGXuepingWANGYujueLEIJingiingWANGXin(CollegeofChemicalEngineeringandTechnology，WuhanC，r流哪毋ofScie

3、nceandTechnologyWtaktn430081)AbstractVanadiumpentoxidellano—beltsandllano—platea弛synthesizedbyalowtemperaturehydrothermalmethodUSingvanadiumpentoxideasvanadiumsou_r℃e，hydrogenperoxideasthesolventandammoniummetavanadate勰vanadiumf,ouree．dilutesulfuricacidaSthes

4、olventrespectively．TheproductsaIecharacterizedbyX—Ray鼢clion(XRD)，Fouri-el"InfraredSpectrum(rr—re)andFieldEmissionSeamingElectronMicroscopy(SEM)．Theresultsshowthatthereactionproductstireallc0吗p∞edofonhogomlvanadiumpentoxide．The／la／'lo—beltsa增1130—300姗inwidthan

5、dlidnlllaroundinthickness．Andtherlano—pht,兰arenaI】0nleterlevelinthicknesswithreg山r8llapeandIi／lifolTndistribution．KeyWordsvanadiumpentoxidehydrothermalmethodnanostrucllll屯characterization0引言纳米粒子具有许多宏观粒子所不具备的新异的物理化学特性。近年来，纳米材料与纳米科技的发展已广泛地渗透到催化研究领域，促成了以纳米催化剂为代表

6、的“第四代催化剂”的出现及其相关研究的蓬勃发展。纳米催化剂是以颗粒尺寸为纳米量级的纳米微粒为主体的材料。与一般催化剂相比，纳米催化剂具有高活性和选择性等诸多优异的性能。因此，纳米催化剂的研究得到了广泛关注，应用纳米技术来获得高性能的催化剂已成为催化领域的研究热点[1—2

7、。我国钒矿资源丰富，居世界第三位且分布广泛。钒矿主要和其他矿物一起以共生矿和复合矿的形式存在，故种类繁多，可达百种左右【3J3。钒的化合物种类繁多，结构复杂，具有广泛的用途。以钒氧化物为主要活性成分的钒催化剂由于活性高、价廉、稳定性好，已被广泛用

8、于化工原料合成领域，如硫酸生产、苯酐生产、顺酐生产、选择性催化还原(SCR)氮氧化物及聚合反应等[4

9、。五氧化二钒负载在二氧化硅、二氧化钛、氧化铝等，在催化脱硫上有着非常广泛的应用[5]5。水热法是制备氧化物纳米晶体的重要方法，是指在密闭体系中，以水为溶剂，在一定温度、水自生压力下，原始混合物进行反应，通常在不锈钢反应釜内进行[6J6。与其他方法相比，水热法制备的纳米材料具有高纯、超细、粒径均匀、晶体发育完整、工艺相对简单、所需的温度低等优点受到极大的重视[7J。目前，国内利用水热法制备氧化铁[8}、二氧化锡[9

10、I、二氧化钛[10]等金属氧化物纳米颗粒的研究技术比较成熟，而采用水热法制备五氧化二钒纳米颗粒暂处于起步阶段。本研究采用低温水热法合成了不同形貌的五氧化二钒纳米结构，对进一步合成具有更好脱硫脱硝性能的五氧化二钒(V205)纳米负载型催化剂有重要意义。l实验部分1．1试剂和仪器1．1．1试剂五氧化二钒、双氧水、偏钒酸铵、硫酸等均为分析纯。*基金项目：“十二五”国家科技支撑计