什麼是鎢青銅?

鎢青銅是一種含鎢的非整比化合物,外貌似銅而具化學惰性。鎢青銅通常呈立方晶體或四方晶體。不溶於水,也不溶於除氫氟酸以外所有的酸,但溶於鹼性試劑。可用作一氧化碳氧化反應的催化劑和燃料電池中的除氣劑。
 
一種最簡式為 MxWO3的非化學計量化合物,其中M通常是鹼金屬,也可以是鹼土金屬、銨離子和稀土金屬離子等。x 介於 0 和 1之間。鎢青銅一般具有金屬光澤和特殊的顏色。 M 的品種和 x 數值的變化,可使它具有導體或半導體性質。結晶化學研究證明,鎢青銅實質上是鹼金屬原子插入 WO3 晶格之後而形成的固溶體。當所有的空位皆被充滿後,得到的化合物便是 MWO3 。鎢青銅的形成與鎢的可變原子價有關,如果只是部分空位被鹼金屬的原子所置換,則一部分鎢原子將由六價變為五價。
 
性質:稀土鎢青銅 M0.1WO3 為藍紫色粉末, M 為稀土元素,具有立方晶體結構。 釔鎢青銅YxWO3 則具有立方晶體和四方晶體兩種結構。鋰和鈉、鋰和鉀還可形成混合鎢青銅,如 NaxLiyWO3 和 KxLiyWO3,其中 x 可小到 0.13, x+y 可高達 0.51。通常前者為立方晶體,後者為六角形晶體。
 
結構:鎢青銅結構有四方晶系和斜方晶系兩種,前者單元原胞都含有10個[BO6]氧八面體,它們沿C軸方向共角相連。另一類為斜方晶系的鎢青銅型結構可視為沿四方單胞的對角線進一步畸變而造成。如Ba2NaNb5O15為斜方鎢青銅型結構。
 
製備:鎢青銅一般採用氫氣還原、電解還原、氣相沉積、熔融或固態反應的方法製備,其中以固態反應最易實現。

鎢青銅結構
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