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纳米α-MoO3是一种重要的无机功能材料,具有光致变色、电致变色、光催化降解以及气敏特性等,在智能窗、催化剂、合成敏感元件、快离子导体、潜在的电池电极等许多功能材料方面具有特殊的应用,尤其是三氧化钼的光致变色性能,使其在高密度存储以及大屏幕显示等研究领域具有潜在的应用前景。 本文以七钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)为钼源,浓硝酸(HNO3)调节溶液pH,采用化学沉淀方法成功制备了纳米α-MoO3。实验过程中研究了煅烧温度、反应温度、pH对纳米α-MoO3的晶型的影响。发现制备过程中,煅烧温度对产物粒子的晶型有影响,反应pH及反应温度会对产物粒子的结构产生影响。在溶液pH=1.91,反应温度为75℃,反应时间为4h,煅烧温度460℃,煅烧时间4h时,产物为正交相,片状结构纳米MoO3,且厚度主要分布在50~100nm。 研究了不同改性剂种类,改性剂用量、溶液pH等对改性效果的影响。采用月桂酸钠作为改性剂、月桂酸钠用量为10%、改性pH值为6.70、改性温度60℃、改性时间2h;在此改性条件下,纳米α-MoO3的亲油化度值为60.41%。通过IR和XRD分析发现,月桂酸钠醇解后,是以化学吸附的方式结合到纳米α-MoO3表面的,改性后的纳米α-MoO3晶型未发生改变,仍为正交相纳米α-MoO3;通过TG分析可知纳米α-MoO3表面月桂酸的吸附率约为5.24%~5.58%;经SEM分析可知,改性后纳米α-MoO3仍为片状结构。 制备了纳米α-MoO3的无水乙醇分散液。在250~400nm范围内,随着纳米α-MoO3添加量的增大,纳米α-MoO3的无水乙醇分散液吸光度不断增大;改性后的纳米α-MoO3比改性前的纳米α-MoO3更易分散在无水乙醇中;纳米α-MoO3的无水乙醇分散液在紫外灯的照射下,透过率不断降低,直至照射40min以后,透过率变化不明显,分散液颜色由无色透明逐渐转变为蓝色;将蓝色的纳米α-MoO3分散液放置于暗箱中,2h后恢复到无色透明状,说明纳米α-MoO3分散液的光致变色可逆性良好。 本文采用共混法制备了改性纳米α-MoO3/环氧树脂复合涂料,分析研究了不同纳米α-MoO3添加量对涂膜的光学性能、硬度、耐水、耐酸/碱、附着力等性能的影响。结果发现纳米α-MoO3添加量为15%时,涂料的各项性能最佳。涂层的基本性能符合国家标准要求。并采用自制测温装置测试其隔热效果,与空白玻璃相比,最大温差可达2.4℃。