图1。3 规整的及中空刻蚀的WO3纳米片的SEM图[38,39]
在2014年,蔡国发等[41]采用钨酸钠为原料,盐酸作为酸化剂,通过水热法在不同的PH条件下制得了WO3薄膜。实验数据结果表明,蔡国发等通过调控PH值制得了一批WO3薄膜,其晶体结构不相同,在不同PH下制得的WO3薄膜在形貌上也存在很大的差异,如图1。4所示。当溶液PH=2时,纳米棒聚集成纳米捆束,这些纳米捆束竖直排列在FTO玻璃表面构成WO3薄膜。溶液PH=1时,WO3薄膜由纳米片组成,纳米片之间有间隙,离子的扩散和传输在间隙中变得很方便。溶液PH变得很小为0。5时,可以看出,WO3薄膜由紧密的块体和四棱柱样貌的纳米块体组成。
图1。4 不同PH下WO3薄膜SEM照片:(a,b)PH=2。0,(c,d)PH=1。0,(e,f)PH=0。5
1。4。2 三维纳米WO3的制备文献综述
当今世界,研究纳米材料科学领域已经成为了必不可少的一部分,其热点之一就是找到某种高效、成本低廉的方法制备三维的纳米材料及对它的性能进行研究和改善,三维结构WO3材料在医药工程、各类催化剂、可循环利用器件、智能窗等领域有着潜在和非常迷人的运用价值。最近几年以来,人们采取水热法制备多样的三维结构WO3纳米材料的研究已经较为健全[42]。水热法制备三维分级结构WO3纳米材料值得我们去重点关注和探索,三维结构中最常见的结构要属甲壳结构和海胆结构。
关于核壳结构的研究,在2009年,Miyauchi等[43]采用氯化钨(WCl6)作为原料,辅助剂选用尿素,然后以水和乙醇作混合溶剂进行热反应。其通过改变水热反应温度、反应时间、氯化钨的用量、尿素和乙醇的用量等因子,制得了形貌各不相同的一批呈空心甲壳状,空心盒子状和管状等的h-WO3。实验最后的结果说明,反应温度、反应时间、乙醇、尿素的用量一定影响了产物的形貌,但影响程度各不相同。另外地,在2008年,Guo等[44]采用Sr(NO3)2和聚对苯乙烯磺酸钠(PSS)一并作为辅助剂,通过水热反应制取了超晶格结构的WO3水合物(如图1。5),其厚度测得大约为500nm,直径为2000-15000nm,此水合物图像大体呈甲壳状。实验结果显示,PH值(酸度)、水热反应的温度和时间、PSS的用量等因素都一定地或多或少地影响到了产物的形貌。另外,实验结果说明,反应时间若超过2天,将会得到空心甲壳结构的WO3·0。33H2O;除去以上这些因素,其他的因素不可避免地对形貌有或多或少的影响。