納米針紫色氧化鎢生產機理

紫氧化鎢在日常生活中有多種用途，除了可以用來生產超細鎢粉與超細碳化鎢粉外，還是致變色窗、石油工業和鋰離子電池負極的良好添加劑。下面，主要介紹的是納米針紫色氧化鎢以仲鎢酸銨5(NH4)2O•12WO3•5H2O為原料的生產機理：

A、當仲鎢酸銨5(NH4)2O•12WO3•5H2O被加熱到400℃以上時，發生式（1）中反應，生成黃色氧化鎢WO3、氨氣NH3和水蒸氣H2O。

5(NH4)2O•12WO3•5H2O＝12WO3+10NH3+10H2O（1）

B、式（1）中的反應產物氨氣NH3或者其他方式引入的氨氣（NH3）會在鎢氧化物WOx（2≤x≤3）催化作用下發生式（2）中反應，生成還原性氣體氫氣（H2）。

2NH3＝N2+3H2（2）

C、當反應溫度升高到500℃以上時，式（1）中的反應產物黃色氧化鎢WO3會與式（2）中的反應產物氫氣H2 或其他方式引入的氫氣H2發生式（3）中的還原反應，生成藍色氧化鎢WO2.9和水蒸氣H2O。

WO3+0.1H2＝WO2.9+0.1H2O（3）

D、反應溫度繼續升高到600℃以上時，式（3）中的反應產物藍色氧化鎢WO2.9會與式（1）中的反應產物氫氣H2或其他方式引入的氫氣H2發生式（4）中的還原反應，生成紫色氧化鎢WO2.72和水蒸氣H2O。

WO2.9+0.18H2＝WO2.72+0.18H2O（4）

E、在式（1）、式（3）和式（4）中均有水蒸氣H2O產生，高溫下水蒸氣H2O可以與鎢氧化物WOx（2≤x≤3）發生可逆反應，具體見式（5）。生成水合氧化鎢WO2(OH)2，水合氧化鎢WO2(OH)2在高溫下是一種氣體。

WOx+(4-x)H2O≒WO2(OH)2+(3-x)H2（5）

F、通過水合氧化鎢WO2(OH)2氣相遷移，可以使在式（4）中形成的紫色氧化鎢WO2.72晶核長大成針狀紫色氧化鎢WO2.72晶體。

通過控制安裝在出氣口外部的抽氣風機的抽風量來控制爐管內氣體排出速度，從而保障爐管內正壓力為0mbar－5mbar。在WO2(OH)2氣體分壓和溫度適合的情況下，這種紫色氧化鎢WO2.72針狀晶體的直徑小於100nm，屬於納米材料。

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