絨球狀結構氧化鎢

氧化鎢由於具有優異的物理化學性能而受到研究者的廣泛關注。它們已被用來製作電致變色窗戶,紅外開關,寫讀擦光學設備,探測NO2、H2S、H2、NH3、O3的氣敏元件,以及濕敏和溫敏元件等。同時,氧化鎢是非常好的催化劑和高溫超導材料。此外,最近的研究發現氧化鎢納米線具有許多新的性能和用途,如出色的場發射性能,可作為製備WS2納米管的結構前驅體。

早在20世紀50年代,人們就開始了對氧化鎢晶須的研究,最初是用氬氣和水蒸氣的混合氣在1000～1200℃與鎢絲反應制得。最近幾年來,有很多文獻報導了製備一維氧化鎢納米材料的方法,比如範本法,煆燒介孔前驅體(WO-L)法,有機溶液合成法,高溫氧化法,以及紅外線加熱氧化法等。另外,通過鎢和SiO2以及WS2和O2高溫反應可分別製備出含有納米棒的微型樹狀結構氧化鎢和含有微米管和纖維的微型松樹狀結構氧化鎢。儘管目前的一維氧化鎢納米材料製備方法很多,但一般都存在工藝複雜、產量小等缺點。因此,有必要進一步探索新的實用的製備方法。

通過W粉和Ni(NO3)2•6H2O在鉬包套內反應,製備出微米尺度的絨球狀結構氧化鎢。絨球狀結構由長度達數百微米、外徑1～10μm的微米管和直徑100500nm的亞微米纖維組成。X射線衍射和透射電子顯微鏡分析表明:產物為具有良好晶體結構的沿[010]方向生長的單斜結構的W18O49。這些通過Vapor-Solid(V-S)生長機制形成的絨球狀結構氧化鎢因為具有巨大的表面積,在微型半導體敏感元件方面具有巨大的應用前景。

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