氧化鎢表面效應

表面效應是指氧化鎢微粒處在 1-100 nm 的小尺寸區域時，隨著氧化鎢微粒直徑的變小，引起納米粒子表面原子數迅速增加。氧化鎢材料的比表面積、表面能及表面結合能將會顯著增加，從而顯示出氧化鎢材料不一樣的性質。隨著氧化鎢材料粒徑的減小，其表面原子數迅速增加，由於新出現的表面原子周圍缺少相鄰的原子，形成許多懸空鍵。

這種不飽和性使納米粒子極易與周圍環境中的其他原子相結合而穩定下來，從而表現出很高的化學活性。這種現象就是氧化鎢材料表面效應。同時，表面積增大能為反應提供更多的活性位點，所以可以通過改善氧化鎢微粒的表面效應提高氧化鎢微粒的應用範圍。

氧化鎢顆粒的表面積與直徑的平方成正比，其體積與直徑的立方成正比，故其比表面積與直徑成反比。隨著氧化鎢顆粒直徑的變小，比表面積將會顯著地增加，顆粒表面原子數相對增多。從而使這些表面原子具有很高的活性且極不穩定，致使氧化鎢顆粒表現出不一樣的特性。隨著氧化鎢材料粒徑的減小，表面原子數迅速增加。例如當粒徑為10nm時，表面原子數為完整晶粒原子總數的20%；而粒徑為1nm時，其表面原子百分數增大到99%；此時組成該納米晶粒的所有約30個原子幾乎全部分佈在表面。由於表面原子周圍缺少相鄰的原子：有許多懸空鍵，具有不飽和性，易與其他原子相結合而穩定下來，故表現出很高的化學活性。隨著粒徑的減小，納米材料的表面積、表面能及表面結合能都迅速增大。