二氧化鎢淺析

作爲無機金屬鎢一種重要的中間産物，二氧化鎢（WO2）由于鎢原子處于中間價態（+4），所以在惰性氣體中易發生歧化反應，既能生成金屬鎢也可生産更高價態的氧化鎢如三氧化鎢、藍色氧化鎢、紫色氧化鎢等。下文介紹的是WO2的基本資訊。

一、性質

外觀爲棕褐色粉末狀，熔點約1600℃，沸點約1730℃，密度約11g/cm³，生成熱134千卡/mol，1050℃易揮發，電子電導率約3.5×102S/cm，不溶于水、碱溶液、鹽酸和稀硫酸中，具有較好的導電性、還原性和氧化性。

WO2與氧化劑的反應：與濃H2SO4反應，生成紅色的鹽；與濃硝酸反應，生成更高價態的氧化鎢；與氧氣反應，生成三氧化鎢；在500℃下，與氧化氮反應，生成藍色氧化鎢；與碘反應，生成具有揮發性的WO2I2。

WO2與還原劑的反應：在1020℃下，易被碳還原成金屬鎢；在700～900℃的溫度下，也會被氫還原成鎢粉。

二、晶體結構

金紅石結構（單斜晶系）展現出了扭曲的WO6八面體中心，相間的短W–W鍵爲248pm，空間群 P21/c。

三、分類

根據顆粒尺寸大小的不同，可分爲粗顆粒和細顆粒。其中，細顆粒又可分爲亞納米級、納米級、亞微米級（100nm以上）、微米級（5um以下）等。

四、製備方法

1）在900℃下，用帶有飽和水蒸氣的氫氣氣流還原WO3即可得産物。

2）在真空條件下，將混合後的鎢粉和三氧化鎢加熱至950℃即可得WO2。

五、用途

1）作鋰電池負極材料的添加劑，可有效解决三氧化鎢負極材料在循環過程中存在較大的體積變化的問題。

2）作鎢粉的生産原料。在還原性較强的氣氛下，二氧化鎢會被還原成鎢粉。

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