納米級偏鎢酸銨製備工藝

納米級偏鎢酸銨（AMT，粒徑 <100 nm）因其高比表面積、優異的化學活性以及獨特的物理化學性質，在催化劑、電池材料、光催化劑等領域展現出卓越的性能。相較于傳統微米級 AMT，納米級 AMT 因其小尺寸效應、量子效應和高表面能，能夠顯著提升材料的功能性和應用效率。

納米級偏鎢酸銨的製備工藝如下：

1.溶膠-凝膠法
工作原理：溶膠-凝膠法通過在 AMT 溶液中加入表面活性劑（如聚乙二醇或十二烷基硫酸鈉），調控溶液的膠體化過程，形成均勻的納米級凝膠顆粒，隨後通過乾燥和熱處理得到納米 AMT 顆粒。

• 工藝流程：
1. 將鎢酸鈉（Na₂WO₄）與酸反應生成 AMT 前驅體溶液。
2. 加入表面活性劑，控制溶液的粘度和表面張力，形成溶膠。
3. 通過調節 pH 值、溫度和攪拌速度，促進凝膠化，形成納米級顆粒前驅體。
4. 經過低溫乾燥和熱處理（通常 <200℃），得到高純度納米 AMT 粉末。

• 優勢：
o 粒徑可控：通過調整表面活性劑種類和濃度，可精確控制 AMT 顆粒的尺寸（通常 10-50 nm）。
o 均勻性高：溶膠-凝膠法能生成形貌均勻、分散性良好的納米顆粒。
o 適用性強：可通過改變反應條件，製備不同晶型和結構的 AMT。

• 挑戰：
o 工藝複雜：需要精確控制多步反應條件（如 pH、溫度和表面活性劑濃度），增加了工藝複雜性。
o 成本較高：表面活性劑和後續熱處理設備的需求提高了生產成本。
o 產率有限：溶膠-凝膠法通常適用於小規模製備，規模化生產仍需優化。

2.噴霧熱解法
工作原理：噴霧熱解法將 AMT 前驅體溶液通過高壓噴嘴霧化成微小液滴，隨後在低溫熱解爐（300-400℃）中快速分解，直接生成納米級 AMT 粉末。

• 工藝流程：
1. 製備 AMT 前驅體溶液（通常以鎢酸鈉為原料，通過酸化生成）。
2. 通過噴霧裝置將溶液霧化，形成微米級液滴。
3. 液滴在熱解爐中快速蒸發並分解，生成納米 AMT 顆粒。
4. 通過旋風分離器或篩檢程式收集納米粉末。

• 優勢：
o 高效快速：噴霧熱解法具有連續生產能力，適合大規模製備。
o 粒徑均勻：通過控制噴霧粒徑和熱解溫度，可獲得粒徑分佈較窄的納米 AMT（20-80 nm）。
o 低能耗：熱解溫度（300-400℃）低於傳統高溫焙燒工藝，節能效果顯著。

• 挑戰：
o 設備要求高：噴霧裝置和熱解爐需要精確控制以確保液滴均勻性和熱解效率。
o 副產物處理：熱解過程中可能產生少量揮發性氣體，需要配套廢氣處理系統。
o 成本問題：初期設備投資和維護成本較高，需通過工藝優化降低總體費用。