氧化鎢基薄膜應用於光存儲方面

氧化鎢的應用十分廣泛,該材料的應用也集中在高密度和超高密度的存儲材料方面。氧化鎢作為一種過渡金屬氧化物,具有很強的拉曼散射能力,可用諧振腔探測器來探測這種拉曼位移信號。由於諧振腔探測器的線很窄,若在基片上製備出含有多種過渡金屬氧化物的混合膜,則用諧振腔探測器就可一次讀出混合膜中所有過渡金屬氧化物的拉曼位移信號,這將大大提高光存儲密度,最為常見的氧化物薄膜就數氧化鎢基薄膜。

有研究顯示,氧化鎢薄膜在短波長鐳射的作用下,能快速發生光色變化,其重要特點之一是載噪比高,例如當鐳射波長為532nm時氧化鎢基薄膜的反射率約為93%,其他薄膜的反射率為35%。氧化鎢基薄膜回應靈敏,寫入速度快,僅需2ns,由此可見,氧化鎢基薄膜的短波長一次寫入光記錄行為在速度和信號清晰度上都優於已有的無機或有機光存儲材料。
 

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氧化鎢應用于氣體靈敏檢測

氧化鎢是一種外觀呈黃色的斜方晶體,加熱時顏色變深,密度7.16,熔點1473℃。不溶于水和酸(除氫氟酸),能緩慢地溶於濃堿溶液。氧化鎢具有氣體敏感性,用於檢測二氧化氮,氨氣等有毒氣體的檢測。已經製備了氧化鎢薄膜氣敏感測器和氧化鎢的納米顆粒感測器,納米感測器的發現大大的提高了對於低濃度有毒氣體的檢測。氧化鎢基氣敏材料的研究最早見於報導1967年。當時是通過採用真空蒸發技術獲得鎢薄膜後,經600-700℃加熱氧化,制得氧化鎢薄膜。隨後用噴塗少量Pt的方法來增強氧化鎢對氫氣及含氫氣體(如:N2H4、NH3、H2S等)的氣體靈敏度。

當氧化鎢半導體暴露于空氣中時,會吸附空氣中的氧氣,在一定溫度下,氧氣會從半導體導帶中奪取電子形成化學吸附態的氧氣,從而使得氧化鎢半導體的電阻更大。當氧化鎢半導體與其他被測氣體接觸時,被測氣體也會以不用的途徑與氧化鎢交換電子,從而達到降低氧化鎢電阻實現靈敏檢測的目的。
 

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WO3/ZnO複合物光致變色性質

檢測WO3/ZnO複合物光致變色性質,是通過取一定品質的合成產物,均勻地塗在載玻片上,放在紫外燈下照射2h,然後將粉末分散于無水乙醇中。利用紫外-可見光光度計測量合成產物光致變色前後其紫外光譜的變化。

首先,將ZnO摻雜量分為1%、3%、4%、5%、7%的WO3/ZnO複合物樣品分別置於紫外燈下照射2h,光照射前的合成產物是淡黃色的,照射後合成產物均變為藍色。用紫外-可見分光光度計進行了測定,合成產物的光致變色前後在最大吸收波長處的吸光度差值設為△OD,用△OD來表示合成產物的光致變色效率。

檢測結果显示:
△OD(1%)=0.85,△OD(3%)=0.98,△OD(4%)=1.22,△OD(5%)=1.73,△OD(7%)=1.10.隨著ZnO的摻雜品質增加,△OD的值逐漸增大,ZnO的摻雜品質為5%時,△OD的值為最大,也就是說光致變色回應度最強,但是,ZnO的摻雜品質為7%時,△OD的值降低,光致變色回應度減弱。
 

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製備WO3/ZnO複合物

複合半導體的研究日益受到重視,複合半導體克服了單一半導體量子效率低的缺點,增加了材料的比表面,增加了活性位置,改善了光催化反應的動力學條件,擴展了光響應的範圍。目前,半導體複合研究正在向二元複合及多元複合方向發展。以下介紹二元複合物WO3/ZnO的製備方法。

首先按照品質百分含量為1%、3%、4%、5%、7%的比例,分別稱取一定品質的氯化鋅溶於0.1mol/L的NaOH溶液,攪拌1h使之反應完全,離心,得到白色絮狀沉澱,用蒸餾水、乙醇反復洗滌沉澱3-4次,制得Zn(OH)2溶液。接著稱取1.0000g鎢酸鈉溶於10mL蒸餾水,攪拌均勻,將2mL上述溶液逐滴滴入濃度為4mol/L的鹽酸中,攪拌2h使之反應完全,離心得到淡黃色沉澱,同樣用蒸餾水、乙醇反復洗滌沉澱3-4次,獲得H2WO4溶液。然後,將制得的Zn(OH)2溶液與H2WO4溶液再無水乙醇中混合,充分攪拌,離心,得到淡黃色的沉澱,在烘箱中60℃乾燥6h,得到WO3/ZnO複合物。


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三氧化鎢複合物電化學性質

為了更進一步解釋三氧化鎢複合物隨著三氧化鉬的摻雜品質增加,合成產物的光致變色效率逐漸提高這個現象,測試了合成產物的電化學性質,

首先將0%-12%三氧化鉬含有量的三氧化鎢複合物在濃度為0.1mol/L的硫酸中進行電化學迴圈反應,迴圈曲線在0.3V-1.3V範圍內以0.01mV/S的掃描速度進行。從反應圖可以看出,在迴圈伏安曲線中只存在一個還原峰,這個現象可以接受為三氧化鎢與三氧化鉬中W、Mo元素為最高價六價,不可能繼續唄氧化,但是可以被還原為五價。繼續分析圖可知,三氧化鉬含有量的三氧化鎢複合物含有量為0%、5%、8%、10%、12%時樣品的還原峰的電位依次增大,由於還原曲線是從高電位向低電位掃描的,還原峰的電位越大,說明樣品杯還原所需要的電力越小,樣品越容易被還原,其氧化性也越強。也就是說,隨著三氧化鉬的摻雜量品質增多,合成產物三氧化鎢複合物的氧化性增強,電化學性質提高,越容易還原為W離子和Mo離子。


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三氧化鎢複合物表徵

為了考察三氧化鎢複合物的表徵,進行了合成產物的熱重分析,可通過合成產物的TG曲線來獲取結果。

在考察的過程中,首先將合成產物放入馬弗爐中,在400℃的環境中灼燒3h,得到不同三氧化鎢摻雜量的三氧化鎢粉體樣本,接著經由TG圖來獲取結果,該圖溫度設定在50-400℃,通過百分比來判斷三氧化鎢複合物的表徵變化。從TG圖可以知道,當溫度達到350℃以後TG曲線近似為一條直線,表明溫度在350℃左右時合成產物失重結束,350℃以前,隨著溫度的升高,合成產物的重量不斷的減小。

其次,將合成產物通過X射線粉末衍射進行分析,可知,合成產物的衍射峰均被指認,分別與標準的單斜相產物相吻合,沒有雜質峰出現,可見複合物三氧化鎢沒有引起三氧化鎢晶型的變化,這可能是因為鉬和鎢的離子半徑非常相近鉬很容易取代鎢進入三氧化鎢晶格。綜上所述,三氧化鎢複合物,所摻加進去的三氧化鉬不會引起晶型的變化,表徵不變。
 

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製備複合物三氧化鎢-低溫水熱法

單一三氧化鎢材料在結構性能上存在著一定的缺陷,往往不能滿足所有實際應用的需求,為了改善三氧化鎢的性能以滿足更多領域的需求,以下利用三氧化鎢的製備方法從中摻雜了三氧化鉬,對複合物進行了結構和成分的表徵,提高複合物三氧化鎢的實際利用價值。

製備複合物三氧化鎢,首先按照產物中摻入三氧化鉬的摩爾百分比為0%、1%、5%、8%、10%、12%的比例,將一定品質的鉬酸鈉與1.000g鎢酸鈉配成溶液,攪拌均勻。滴2ml上述溶液於2ml的鹽酸中,攪拌0.5h後,移入含聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜中,100℃放置24h。離心沉降,得到淡黃色粉末沉澱,蒸餾水、乙醇反復洗滌3-4次。在鼓風烘箱中乾燥6-7h,然後放入馬弗爐中400℃灼燒3h,獲得不同的三氧化鉬摻雜量的三氧化鎢粉體,即為複合物三氧化鎢。
 

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三氧化鎢光催化降解次甲基藍

為了判斷三氧化鎢對次甲基藍是否有光催化降解的作用,首先取次甲基藍溶液5mL,加入5mL重絡酸鉀標準溶液(0.025mol/L)和15mL濃硫酸溶液,超聲30min後,冷卻到室溫,以試亞鐵靈為指示劑,用硫酸亞鐵標準溶液滴定,通過該溶液的反應過程來檢測三氧化鎢對次甲基藍是否有光催化降解作用。

檢測結果顯示,次甲基藍的化學耗氧量為91.7%,這說明,次甲基藍溶液經過三氧化鎢粉體光催化降解後,溶液中有機物的含量明顯降低,三氧化鎢已經將溶液中的有機物光催化分解。並且,對次甲基藍溶液進行離子色譜分析,測得此時次甲基藍溶液的pH=8,呈酸性,溶液中的離子含量:氯離子5.39166mg/L、硫酸根離子6.49399mg/L、鍩離子2.07008mg/L。可見,三氧化鎢具有催化活性,能夠將次甲基藍光催化分解為無機離子,從而達到了催化降解的目的。
 

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如何在魚線上安置漁墜子(一)

如果你使用較輕的魚餌,如蠕蟲或昆仲,你會發現你的鉤子會浮在水面上,很難吸引魚。

讓你的鉤子能在水中下沉的最流行的方法是使用釣漁墜。這些小金屬球很容易被綁在魚在線,增加你捕魚的機會。所以把一個合適的漁墜放到你的魚夾具中是十分重要的。

你也可以自己做,製作過程是很容易的,如果你有這些東西,如魚線、剪刀和漁墜,有時候你還需要一個旋轉環。

首先,把魚線和魚鉤分離,用魚線的任意一端綁上漁墜,剩下的線用剪刀剪斷。

綁漁墜的時候,將魚線從漁墜的孔中(大部分漁墜都有孔)穿過,魚線差不多穿過幾英寸就可以了,然後將漁墜固定在線上。

鎢合金漁墜子


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檢測流動體系中三氧化鎢光催化活性

檢測流動體系中三氧化鎢光催化活性,首先向5mL 10mg/L次甲基藍染料溶液中分別加入0.0080g產物三氧化鎢,並使整個體系處於流動狀態,在太陽光下照射,時間限定在0.5-3h之間,每隔一定時間,取樣分析。

檢測結果顯示,在0.5-3h的時間段內,隨著光照時間的增加脫色率由81%逐漸增大到97%,並且在2.5h後可達到最高脫色率97.44%。與非流動體系中三氧化鎢光催化活性向比較,非流動體系中的產物在開始階段染料隨時間的增加脫色率增大,脫色率可達96.06%。這是因為電子不斷地被水中氧分子俘獲,最終生成具有高活性的超氧負離子和羥基自由基,羥基自由基具有很強的氧化性可以將有機污染物氧化成無機物,達到催化降解的目的。然而,隨著光催化時間越長脫色增加的幅度越小,3h後,電子被俘獲的過程基本結束,脫色率基本不變。可見,流動體系中三氧化鎢光催化活性較好,脫色速度快,而且脫色效果更佳,可達到97.44%。
 

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