研究目的
研究不同碱种类(NH4HCO3、NH3·H2O、NaOH)对二氧化钒(VO2)形成及其结晶度的影响,以及钨掺杂对热致变色应用的作用。
研究成果
氢氧化钠能加速二氧化钒晶体的形成并提高结晶度,但会因快速成核而阻碍钨掺杂。碳酸氢铵可使晶体形成速度减缓,有利于钨掺杂并降低相变温度,不过其结晶度和潜热相对较低。真空干燥能提高二氧化钒的形成比例,对碳酸氢铵体系尤为明显。需进一步研究以确认掺杂机制。
研究不足
研究指出,钨掺杂未形成双峰吸热峰,表明掺杂不完全;需进一步实验以提高掺杂浓度并验证晶体框架形成的假设。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用以VOSO4为钒源的沉淀法,探究碱种类对VO2形成及钨掺杂的影响,随后在N2气氛下煅烧。
2:样品选择与数据来源:
样品通过向VOSO4水溶液中添加碱溶液(NH4HCO3、NH3·H2O、NaOH),并选择性使用Na2WO4·2H2O进行钨掺杂制备而成。
3:NH3·H2O、NaOH),并选择性使用Na2WO4·2H2O进行钨掺杂制备而成。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:材料包括VOSO4·nH2O、NH4HCO3、NH3·H2O、NaOH、Na2WO4·2H2O、蒸馏水、乙醇、丙酮;设备包括离心机、场发射扫描电镜(SM-7600F,JEOL)、动态光散射仪(Microtrac MT3200II)、X射线衍射仪(MiniFlex600,Rigaku)、热重/差热分析仪(TG-8102,Rigaku)、差示扫描量热仪(Thermo Pluss DSC8230,Rigaku)。
4:2O、NH4HCONH3·H2O、NaOH、Na2WO4·2H2O、蒸馏水、乙醇、丙酮;设备包括离心机、场发射扫描电镜(SM-7600F,JEOL)、动态光散射仪(Microtrac MT3200II)、X射线衍射仪(MiniFlex600,Rigaku)、热重/差热分析仪(TG-8102,Rigaku)、差示扫描量热仪(Thermo Pluss DSC8230,Rigaku)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:将碱溶液滴加至VOSO4溶液中,经搅拌、离心、冲洗后,于60°C(空气或真空)干燥,再在N2气氛下600°C煅烧。钨掺杂时,在添加碱之前混合Na2WO4溶液。表征手段包括SEM、粒径分析、XRD、TG/DTA和DSC。
5:数据分析方法:
通过XRD图谱利用Scherrer方程分析半高宽和晶粒尺寸;DSC用于测定转变温度和储热性能;TG/DTA用于分析失重和结晶温度。
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Field Emission Scanning Electron Microscope
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Observing the morphology of powder samples
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X-ray Powder Diffraction
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Thermogravimetric Analysis
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Rigaku
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Differential Scanning Calorimetry
DSC8230
Rigaku
Investigating transition temperature and heat storage capacity
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Dynamic Light Scattering
MT3200II
Microtrac BEL
Measuring size distributions of powders dispersed in distilled water
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