高纯度高密度WO₃/S核壳结构纳米颗粒的制备方法

摘要

本发明涉及一种高纯度高密度WO₃/S核壳结构纳米颗粒的制备方法，属于材料制备技术领域。本发明采用真空管式炉，以氧化钨和硫粉为蒸发源，通过热蒸发的方法，在载气保护下，在表面平整、光洁的硅片、砷化镓片、蓝宝石片或碳化硅单晶片上，一步合成沉积得到高密度的WO₃/S核壳结构纳米颗粒，其内核为单晶WO₃，外壳为非晶单质S。该方法具有沉积条件严格可控、设备和工艺简单、产量大、成本低等优点。所获得的纳米结构产物纯度高，其内核和外壳的直径分布均匀，颗粒大小可控；这种纳米颗粒在压敏电阻，气体传感器和催化剂等方面有广泛的应用前景。

主权项

高纯度高密度WO₃/S核壳结构纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述核壳结构纳米颗粒内核为单晶WO₃，外壳为非晶单质S；所述方法通过热蒸发WO₃粉和S粉在基片上沉积WO₃/S核壳结构纳米颗粒，包括以下步骤：(1)在真空管式炉中，将分别装有WO₃粉和S粉的氧化铝陶瓷坩埚、或者装有WO₃和S混合粉的氧化铝陶瓷坩埚放置在炉中央的加热区域，其中分别蒸发时WO₃粉放在炉中高温加热区而S粉放在炉中低温加热区且二者相距10‑15mm，而混合蒸发时，则需将WO₃粉和S粉的质量比控制在10∶1到100∶1之间；在其气流下游距离装有WO₃粉的坩埚20‑30mm处温度较低的区域放置基片；(2)在加热前，先对整个系统抽真空，然后向系统中通入高纯惰性载气，并重复多次，以排除系统中的空气；然后以15‑30℃/min速率升温到900‑1100℃，并保温2‑4小时；在加热过程中，保持载气流量为100‑300标准立方厘米每分钟，且整个加热过程在惰性载气保护下完成，最后自然降温到室温，即可在基片上得到高纯度、高密度WO₃/S核壳结构纳米颗粒。