影響三氧化鎢催化製備環已酮產率因素-三氧化鎢用量

環已酮是一種重要的化工原料,主要用於生產己內醯胺和己二酸,還用作油漆、油墨、纖維素、合成樹脂、合成橡膠和稀釋劑等。在無相轉移劑、無酸性配體的條件下,以30%雙氧水為氧源,甲醇為溶劑,單獨使用三氧化鎢催化氧化環己醇合成環己酮,在催化的過程中具有容易分離,克服均相催化的缺點。

在催化的過程中,三氧化鎢用量對產品產率具有一定的影響。當三氧化鎢用量為0.50mmol時溶液的酸性較低,活性中心數目較少,環已酮的產率很低。隨著催化劑用量的增加,溶液的酸性增強,活性中心數目也相應增加。當三氧化鎢用量增至1mmol時,已能夠提供反應所需的活性中心數,環己酮的產率達到73.5%,而隨著三氧化鎢用量的再增加,環已酮的產率並無明顯提高。可見,在三氧化鎢用量的過程中,無限量的增加催化劑用量並不能提高環己酮的產率,應控制好三氧化鎢的用量,保持在0.50mmol-1mmol以確保環己酮的產量。


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鈀影響三氧化鎢薄膜氫氣敏感性

氧化鎢具有氣體敏感性,用於檢測二氧化氮,氨氣等有毒氣體的檢測。被製備成三氧化鎢薄膜的氣體感測器因結構簡單,能夠通過改變金屬催化劑和工作溫度來檢測不同氣體。在三氧化鎢薄膜上添加摻雜物,可改變三氧化鎢薄膜的檢測性能,以下對三氧化鎢薄膜摻加鈀進行實驗分析:

將熱蒸發法鍍膜的三氧化鎢薄膜分別在空氣中400℃、500℃、600℃進行熱處理4h退火後和鈀沉積的厚度進行分析。實驗結果分析得知三氧化鎢薄膜在經過500℃熱處理時呈現四方晶體的多晶態,沉積鈀對三氧化鎢的晶體結構沒有影響,但隨鈀的添加抑制了三氧化鎢的晶粒生長。500℃以上熱處理時鈀在薄膜表面呈現小球狀,600℃以上熱處理時鈀粒子在薄膜表面凝結或擴散到材料內部。2nm鈀沉積的三氧化鎢薄膜在工作溫度250℃時反應靈敏度和恢復特性對氫氣的檢測特性最好。

可見,作為催化劑的金屬鈀由於對氫氣的反應極具活躍,在室溫下約吸收自身體積850倍的氫氣,而且在氫氣壓力低時可以釋放,是不可多得的氫催化材料,用於三氧化鎢薄膜上可提高氫氣敏感性。


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製備三氧化鎢薄膜光電極

三氧化鎢薄膜光電極的製備,採用陰極電沉積法。電解液中組成為0.025M的鎢酸鈉,0.03M的雙氧水(30%)和0.05M的硝酸(65%),溶劑為水:異丙醇=7:3,電沉積採用三電極體系,Pt電極為對電極,飽和的甘汞電極(SCE)為參比電極,清洗乾淨的氧化銦錫(ITO)導電玻璃為工作電極。

電沉積製備的過程在溫室條件下進行,將含有0.025M的鎢酸鈉,0.03M的雙氧水(30%)和0.05M的硝酸(65%)的電解液進行電沉積,所加電壓為-0.6V,沉積時間為1h,得到藍色無定型的三氧化鎢薄膜,在空氣中晾乾後,將無定型的三氧化鎢薄膜置於馬弗爐中,此時升溫速率約為2℃/min,在450℃的環境下退火處理3h,最後得到三氧化鎢薄膜光電極。


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製備Zn-WO3薄膜電極

要製備Zn-WO3薄膜電極,首先應先制取三氧化鎢薄膜光電極,三氧化鎢薄膜光電極是通過電沉積法製備而得的。電沉積製備的過程在溫室條件下進行,將含有0.025M的鎢酸鈉,0.03M的雙氧水(30%)和0.05M的硝酸(65%)的電解液進行電沉積,所加電壓為-0.6V,沉積時間為1h,得到藍色無定型的三氧化鎢薄膜。

接著採用電沉積-浸漬法制取Zn-WO3薄膜電極,即將上述電沉積得到的無定型三氧化鎢薄膜置於5M的Zn(NO3)2溶液中浸漬,浸漬時間分別為10min、20 min、30 min、40 min、50 min、60 min,樣品編號分別為ZW-10、ZW-20、ZW-30、ZW-40、ZW-50、ZW-60。在空氣中晾乾後,將這些含有Zn的三氧化鎢薄膜置於馬弗爐中,此時升溫速率約為2℃/min,在450℃的環境下退火處理3h,最後得到Zn-WO3薄膜電極。

經過光電化學和光電催化活性測性,發現適量的Zn修飾三氧化鎢光電極,其光電流和光電催化活性與純的三氧化鎢薄膜光電極相比,均有顯著提高。


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鎢合金輻射屏蔽的優勢

鎢合金被用作抗γ和X射線輻射的屏蔽或作為准直器使輻射束聚焦到目標上。多年來,鎢合金已成為輻射屏蔽領域的首選輻射屏蔽件,一個關鍵原因是鎢合金的高密度(鎢合金的密度比鉛大60%以上),及其高效減弱及屏蔽X射線和γ射線輻射的特性。

除了高效的屏蔽作用,鎢合金的高密度也給設計師提供了一個很好的設計空間。鎢合金的高密度使他們能夠減少盾牌和准直器的厚度,同時仍然能提供與鉛相同的屏蔽保護,這在有限的空間是一種更為理想的應用材料。


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