水熱合成焦綠石型氧化鎢反應機理

焦綠石型氧化鎢(常記為H2W2O7或WO•-0.5H2O)以扭曲的WO6八面體為結構基元，通過WO6剛性骨架的角頂構築形成具有六元環孔道的層狀結構，在層與層之間形成道。其具有n型半導體特性和微波吸收特性，作為新興的工業材料，它在光致變色、電致變色、氣致變色、催化等方面都有著很重要的研究意義。此外，焦綠石型氧化鎢經過焙燒後能直接轉變為三氧化鎢，可作為製備三氧化鎢的中間產物。

目前製備焦綠石型氧化鎢主要採用軟化學合成法和水熱合成法。水熱合成法在無機材料合成領域應用廣泛，其優點是水熱條件易於調控，所得產品純度高、分散性好、粒度易控制。目前水熱法製備焦綠石型氧化鎢通常是以鎢酸鈉溶液為原料，酸化後水熱反應一定時間制得。根據不同科研工作者的研究結果，鎢酸鈉溶液pH值在2.0～8.9的範圍內均能水熱合成焦綠石型氧化鎢，但其合成機理尚不明確，無直接證據確定該反應前驅體，研究有待進一步深入。酸性環境下存在多種鎢同多酸根離子及雜多酸離子，結構多變且轉化情況複雜，因此本文著重討論鹼性體系中焦綠石型氧化鎢水熱合成機理。

以純鎢酸鈉溶液為反應物，鹽酸為添加劑，在鹼性環境下水熱合成焦綠石型氧化鎢。利用FT－IＲ測試方法分析了不同酸化度下和反應不同時間段的Na2WO4溶液的紅外光譜變化規律，逐一分析WO2－4、W7O6－24、H2W12O10－42和W2O2－7是否為製備焦綠石型氧化鎢反應的前軀體，利用排除法排除了H2W12O10－42、W2O2－7作為反應前軀體的可能性，認為該前軀體應為WO2－4和W7O6－24，並通過熱力學計算結果輔助證明。

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