二氧化钒及掺杂二氧化钒粉体的制备与形貌控制研究

作     者：刘风娟 

作者单位：大连理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宁桂玲

授予年度：2009年

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

主      题：V2O5 VO2 还原 掺杂 相变 

摘      要：VO(M)和VO(R)在68℃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VO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VO的相变温度,实现在室温下的相转变。如何实现在VO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、VO相变时会产生体积变化,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。 NH气还原VO是一种简单易控的制备VO的方法,本论文在此基础上展开如下研究: 1.确定了NH还原法制备VO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VO。比较了钨酸、钨酸钠、钼酸铵作为掺杂剂对VO和VO晶体结构的影响。分析了掺杂元素对VO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VO。考察了水、乙醇、草酸对VO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VO粉体。 4.研究了水热条件下不同掺杂方式对VO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。