非整比化合物鎢青銅

1823年人們合成了一類含鈉和鎢的氧化物NaxWO3,它的顏色是和青銅相似的金黃色,且具有導電性,因此人們稱之為鎢青銅。隨後,不斷有新的氧化物青銅化合物被發現和研究。大多數過渡金屬元素都可以形成青銅相,除鎢青銅以外,比較常見的還有鉬青銅、釩青銅、鈮青銅和鉭青銅等。由於歷史原因,有時文獻中也將各種氧化物青銅統稱為鎢青銅,氧化物青銅可用通式AxMOn表示。通式AxMOn中A為正電性原子,M為過渡金屬,n可為整數也可為非整數。AxMOn在結構上有如下特徵:(1)MOn中的M通常是八面體配位,M-O間常以共價鍵相連。八面體進一步連接形成開放的具有多面體孔穴的骨架結構;(2)AxMOn的結構中骨架部分和MOn相似;(3)A常是正電性原子,填入骨架的孔穴中;(4)隨著A的填入,過渡金屬M出現同素異價離子,即變為混合價態離子,從而形成非整比化合物。
 
鎢青銅AxWO3(0<x<1)就屬於此類非整比化合物,因其豐富的物理特性可廣泛地應用於光學、電學和化學等領域,如作為電致變色裝置、光致變色裝置及濕度感測器等。其合成方法有很多種。高溫固態反應法和熔鹽電解法是較為常見的合成鎢青銅的方法,另外還有機械化學合成、高壓燒結、熱降解、微波合成、水溶液還原方法用於此類材料的合成,最近有報導用氣體滲透的方法也可以得到鎢青銅。元素A的種類很多,有第一、二主族元素,稀土元素及部分過渡金屬等。已經對不同系列的鎢青銅(NaxWO3、KxWO3、RbxWO3、CaxWO3、BaxWO3和BxWO3)的晶體結構和物性進行了研究,發現不同的元素A對鎢青銅的晶體結構也有不同的影響。
鎢青銅結構
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