鎢青銅製備方法

鎢青銅的製備方法可分為濕化學法、熱還原法、和電化學法。近年來，隨著材料製備方法豐富, 出現了一些新的製備方法, 如離子交換法、機械物理法等。在不斷發展和完善的製備方法中, 低溫合成技術倍受青睞。低溫製備出來的材料其缺陷密度等細微結構的不同使材料具有優異的性能。

1.濕化學法
這類方法首先被應用到HxWO₃的製備中。普通的濕化學法的製備過程為：WO₃ 晶體浸在酸性和金屬粉末(Zn、Pb、Sn等)的溶液中，在特殊的容器(如Jones反應器等，能夠實現反應物同空氣的分離)裏進行反應，製備出氫鎢青銅，反應過程中氫進入到了WO₃的規則空隙中。如用六方結構的WO₃ 和鹽酸、Zn 製備出了六方結構H_0.3WO₃，它具有類似金屬的導電性能；WO₃在1mol /L的硫酸溶液中，以In作催化劑製備出了四方結構H_0.23WO₃。

通過先驅化合物在溶液中加熱分解也可製備出鎢青銅。如仲鎢酸銨，即(NH₄)₁₀(W₁₂O₄₁) 5H₂O在非水溶液(冰醋酸、乙烯基乙二醇或二者以一定比例混合的溶液)中，一定壓力下，加熱到200 ℃，最後得到產物為六面體結構的(NH₄ )xWO₃。

濕化學法由於其合成溫度相對較低，產物結晶狀態比較好等優點而成為合成方法中研究的熱點，但現在通過這種方法合成出來的鎢青銅種類還不是很多。

2.熱還原法
2.1相-相加熱還原法
這種製備鎢青銅的方法應用得比較早。製備過程如下：首先, WO₃、金屬鎢粉末(或WO₂ )和金屬M的鎢酸鹽按適當比例均勻混合,然後在惰性氣氛或真空下加熱,反應溫度一般在1 000 ℃左右。反應完成之後除去未反應的雜質,即可得到比較純淨的MxWO₃。相關的反應方程式可表示為x/2M₂WO₄ + (1-x)WO₃ + x/2WO₂→MxWO₃

2.2 熱分解法
這種方法即通過先驅化合物(主要是多酸配合物、過氧多酸配合物及一些含鎢的複雜化合物等)加熱分解來製備鎢青銅,出現比較早的是偏鎢酸鹽和仲鎢酸鹽加熱分解製備鎢青銅。
例如：仲鎢酸銨熱分解製備氫鎢青銅步驟如下：
1)APT, 即(NH₄)10(H₂W₁₂O₄₂)7H₂O,在100 ～200 ℃下分解為(NH₄ )10(W₁₂O₄₁)5H₂O；
2)(NH₄)10(W₁₂O₄₁)5H₂O在200-250 ℃下繼續分解為(NH₄)_0.33WO₃；
3)在250-575 ℃下,(NH₄)_0.33WO₃表現出相對的穩定性，大量地轉變為H_0.33WO₃和WO₃。
其中(NH₄ )xWO₃可分解製備HxWO₃。這一過程的溫度範圍一般是150-350 ℃,同時,往往伴隨著晶形的轉變，用方程式表示：(NH₄ )xWO₃=HxWO₃+xNH₃(g)。

3.電化學法
這類方法是製備鎢青銅,尤其是氫鎢青銅和鋰鎢青銅比較常見的方法,而且製備過程中發生的反應也是這兩種鎢青銅一些應用的基本反應。電化學法製備鎢青銅不需要較高的溫度,而且易獲得完好的晶體。其製備過程如下:首先將WO3按照一定的方法製成電極, 然後以WO₃ 電極為陰極, 以石墨、Pt等惰性電極或鋰薄等為陽極,在硫酸、硝酸或相應的鋰鹽中電解, 可得到氫鎢青銅及鋰鎢青銅。對應的陰極反應方程式為：
xH++WO₃+xe=HxWO₃
xLi++WO₃+xe=LixWO₃