中空多孔氧化鎢球因具有比普通氧化鎢更大的比表面積，其體積效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應顯著，從而擴大了其應用領域，可作為太陽能吸收材料、隱形材料、光催化材料以及 NO_x、H₂S、NH₃等的氣敏感材料。偏鎢酸銨（AMT）是鎢生產工業中重要的一種中間化合物，是生產氧化鎢、鎢粉及碳化鎢等的良好原材料。

 

有研究以偏鎢酸銨溶液或AMT和鎢酸銨的混合溶液為原料，通過噴霧乾燥法與熱處理相結合的方式製備中空介孔氧化鎢球，其工藝流程為：製備偏鎢酸銨溶液或AMT和鎢酸銨的混合溶液，濃度為200g/L，採用噴霧乾燥法製備AMT或AMT和鎢酸銨的混合物中空粉體，將此粉體放入電爐中，加熱至400-1000℃，保溫時間為15-180min，制得中空多孔氧化鎢球。

特徵如下：

1. AMT和鎢酸銨的混合溶液濃度為200g/L，AMT與鎢酸銨的品質比為4:1~1~4，熱處理溫度為400-1000°C，保溫時間為15-180min；

2. 噴霧乾燥法中採用偏鎢酸銨配製的溶液，其濃度為200g/L，熱處理溫度為400~1000°C，保溫時間為15~180min。因為，溫度低於400°C，亞晶生長速度緩慢，多孔較難生成；但當溫度高於1000°C，由於亞晶生長速度過快，對氧化鎢納米顆粒難以控制，容易得到顆粒粗大的氧化鎢顆粒，減小其比表面積。保溫時間低於15min，亞晶生長不完全；但當保溫時間高於180min，就出現亞晶合併而導致氧化鎢顆粒粗大。

碳化鎢載鉑催化劑是在碳化鎢載體上有效負載細小和均勻並高度分散的納米金屬鉑粒子，並發揮載體碳化鎢和鉑的協同效應，而形成的新型燃料電池催化劑。研究表明，碳化鎢（WC）具有代替鉑等貴金屬催化劑的特性和良好的抗中毒能力，並證實對氫析出反應有一定的催化性能。

 

有研究指出一種高效析氫電極材料和燃料電池電催化劑即碳化鎢載鉑催化劑以及催化劑的製備方法，製備步驟如下：

1. 將品質比為1∶0.02～2的偏鎢酸銨（AMT）和鉑金屬鹽溶於蒸餾水，經充分混合後，配製成含偏鎢酸銨2.5～50wt％的混合水溶液；

2. 將步驟1得到的混合水溶液導入噴霧乾燥器中進行噴霧乾燥，獲得球形H₂WO₄/鉑金屬鹽顆粒前驅體；

3. 將所得的球形V/鉑金屬鹽顆粒前驅體在反應爐中進行焙解、還原碳化，待反應完畢，在惰性氣體的保護下將產物冷卻至室溫，得到深灰色產品，即碳化鎢載鉑催化劑。其中金屬鉑和載體碳化鎢的品質比為1～100:100，並且，碳化鎢載體具有介孔結構空心球狀的形貌特徵。

 

碳化鎢載鉑催化劑發展背景：

1. 現有的鉑族元素電催化劑雖然具有優異的電催化活性，但是價格昂貴；

2. 鎳及其合金也被用於析氫材料，但它們的化學穩定性較差；

3. 燃料電池由於具有高能量、高效率、對環境友好等特點，有望成為未來最佳的清潔能源，從而備受關注。

在這樣的大環境下，碳化鎢載鉑催化劑有望成為燃料電池的主流非貴金屬催化劑。

六方相氧化鎢球（hex-WO₃），即具有六方晶型結構的球狀氧化鎢，由於六方相氧化鎢單晶具有空的六方空間隧道結構，其化合物中的W以W⁶⁺、W⁵⁺和W⁴⁺等混合價態存在，從而使化合物整體電荷平衡。這種獨特的空間結構及特殊的價態使其具有良好光學效應和優異的電學性能，因此，六方相氧化鎢被廣泛應用於鐳射倍頻、光學信號處理、超導材料、固體燃料電池等領域。

 

有研究以葡萄糖和偏鎢酸銨（AMT）為原料，通過固相熱分解法製備六方相氧化鎢球，主要通過調節反應過程中的溫度來控制產物氧化鎢球的晶型和形貌。其步驟如下：

1. 根據一定的品質比稱取偏鎢酸銨和葡萄糖，優選AMT:葡萄糖的品質比為1:2.5；

2. 研磨偏鎢酸銨和葡萄糖晶體至平均粒徑為10nm~200μm，混合均勻後放入石英舟中；

3. 將石英舟放置在管式爐中，在惰性氣氛下，採用程式控溫，升溫至850°C~900°C，燒結5~6小時，斷電自然冷卻，即可獲得六方相氧化鎢球粉末。

 

這種方法獲得的六方相氧化鎢球的球體大小在40μm~80μm之間，球體之間沒有團聚現象；並且，氧化鎢納米棒有規則附著球體表面，其長度為1μm~5μm。這種固相熱分解法具有使用原料（AMT和葡萄糖）少、成分簡單、無污染、產品純度高、工藝簡單、週期短和設備易於操作、能耗小等優勢，因而有利於工業化生產，同時為納米材料的製備提供了一種新的途徑。

廢舊氧化鎢包括已報廢的、品質達不到使用要求必須返工提高品質指標的三氧化鎢、藍色氧化鎢等氧化鎢。在生產、使用過程中，或大量庫存的情況下，可能由於各種原因導致氧化鎢無法達到某些特定的使用標準，或者直接報廢。但是，這些廢舊氧化鎢依然含有很高的鎢含量，由於鎢是一種稀有金屬元素，實現變廢為寶是更為有效的利用鎢元素的途徑。

 

偏鎢酸銨（AMT）是鎢冶煉工業、石油化工行業催化劑等領域的重要原料。以廢舊氧化鎢為原料生產偏鎢酸銨的方法較多，由於三氧化鎢和藍色氧化鎢都不溶或微溶於氨水，只溶於燒鹼或純鹼。因此，傳統工藝都是預先用燒鹼（氫氧化鈉）溶液或純鹼（碳酸鈉）溶液常壓或高壓煮溶解氧化鎢，製成鎢酸鈉溶液，或是用純鹼（碳酸鈉）高溫熔融氧化鎢，然後經水煮浸出鎢，製成鎢酸鈉溶液，再經後續工藝制得偏鎢酸銨，其三種工藝如下：

1. 將鎢酸鈉溶液通過有機溶劑萃取鎢和氨水反萃取鎢，製成鎢酸銨溶液，最後用蒸發結晶法或中和結晶法從鎢酸銨溶液中制取AMT；

2. 將鎢酸鈉溶液通過離子交換樹脂吸附和氨水解吸鎢，轉化成鎢酸銨溶液，最後用蒸發結晶法或中和結晶法從鎢酸銨溶液中制取AMT；

3. 將鎢酸鈉溶液用氯化鈣沉澱人造白鎢（鎢酸鈣），再用鹽酸分解人造白鎢製成鎢酸，然後用氨水溶解鎢酸，製成鎢酸銨溶液，最後用蒸發結晶法或中和結晶法從鎢酸銨溶液中制取AMT。

 

另外，有研究指出採用氨溶解廢舊氧化鎢的方法製備AMT，是根據氧化鎢易被高溫高壓下的氨水分解成鎢酸銨溶液的性質，再鎢酸銨溶液通過中和轉化-噴霧乾燥制得偏鎢酸銨。

鎢酸鉍（Bi₂WO₆，Bismuth Tungstate）由於具有窄帶隙（約2.80eV），具有獨特的結構特徵和高穩定性，可以用作可見光催化劑，是一種環保型新材料。鎢酸鉍在可見光下具有良好的光催化活性，可用于降解環境有機污染物，如RhB、苯酚、乙醛、抗生素類等，同時還能有效地利用CO₂和水在催化作用下生成燃料。鎢酸鉍的製備方法通常有固相反應法、共沉澱法、溶膠凝膠法、噴霧法和水熱法等。

 

相比普通的鎢酸鉍，鎢酸鉍納米晶片由於具有較大比表面積、高活性晶片顯露和光催化活性高等優勢，而成為合成的主要目標。因此，對於鎢酸鉍納米晶片的研究受到熱捧，如何用最簡單的操作方法和最低的能耗得到納米晶片細小、光催化活性高的鎢酸鉍納米晶片是一個重要研究方向。

 

有研究採用偏鎢酸銨（AMT）和硝酸鉍為原料，通過溶劑熱法結合水熱法製備鎢酸鉍納米晶片，其工藝過程如以下實例：

1. 取10mol硝酸鉍，15mol甘油溶於1000mol的異丙醇中，攪拌均勻得到澄清液，再轉入高壓釜中，升溫至160°C並保溫12小時；

2. 停止加熱後待反應釜冷卻至室溫，過濾並用異丙醇洗滌濾餅3次，濾餅在80°C乾燥12小時，得到甘油鉍粉體；

3. 取1mol偏鎢酸銨溶于去離子水中，再加入13mol的甘油鉍，攪拌均勻，再轉移至高壓釜中，用硝酸調價pH值至0~1之間，升溫180°C並保溫24小時；

4. 停止加熱，冷卻至室溫，過濾並用去離子水和乙醇各洗滌濾餅3次，濾餅在120°C乾燥12小時，得到鎢酸鉍納米晶片。

三硫代鎢酸銨[(NH₄)₂WOS₃]是一種重要的硫代金屬銨鹽，其熱分解後可以得到過渡金屬硫族化合物(transition-metaldichalcogenide)WS₂，在生物固氮酶活性中心-鎢鐵硫原子簇化合物的合成、半導體、超導、光電化學太陽能電池、蓄電池、潤滑劑、電化學感測器、納米材料、超級電容器、新一代電晶體、儲氫材料和電極材料等方面有很好的應用，又是煤液化和重質油加氫催化劑的前驅物，也可以作為負載型和非負載型硫化鎢加氫催化劑製備的原料。

 

三硫代鎢酸銨可以用鎢酸的氨水溶液與硫化氫氣體反應製備而得，但是，這種方法操作條件苛刻，不易控制，並且使用刺激性、劇毒、惡臭的硫化氫氣體，對工作人員及環境造成危害。有研究發明一種以偏鎢酸銨（AMT）為原料的環境友好型方法製備三硫代鎢酸銨，其步驟為：

1. 稱取適量的偏鎢酸銨粉末，加入到一定濃度的硫化銨溶液中反應，控制W/S摩爾比=1/3~3.5，反應條件為：40~60°C、時間1~2小時；

2. 排氨氣，採用抽真空或往反應液中鼓入惰性氣體的方式，將反應過程產生的氨氣從反應液中排出；

3. 往反應液中加適量的銨鹽，冷卻至室溫，靜置結晶0.5~24小時；

4. 過濾、用溶劑洗滌、室溫乾燥，制得高純度三硫代鎢酸銨。

 

反應過程中抽真空或鼓入惰性氣體排出氨氣起到了促進反應平衡向生成三硫代鎢酸銨方向移動的作用；同時，加入銨鹽能夠促進產物三硫代鎢酸銨的析出率，並獲得高純度的三硫代鎢酸銨產品。這種以鎢酸鹽（偏鎢酸銨等）和硫化銨為原料製備三硫代鎢酸銨的方法具有排出廢物少、無需使用劇毒硫化氫氣體、工藝簡單、環境友好和產率高（達98%以上）等優勢，具有極高工業化應用前景。

納米氧化鎢本身不溶于水，所說的納米氧化鎢水溶液是將納米氧化鎢粒子均勻分佈于水中，起到防止氧化鎢發生氧化、團聚等的作用。氧化鎢屬於典型的過渡金屬氧化物，納米氧化鎢是一種新型的功能材料，由於其擁有優異的變色性能，在智慧窗、大面積平面顯示器、氣敏元件、染料敏化太陽能電池、自動後視鏡、儲能器等很多有潛力的新領域中具有廣闊的應用前景。

 

偏鎢酸銨（AMT）是鎢冶金中重要的中間化合物，是製備氧化鎢、鎢粉、碳化鎢粉等的重要原材料。有研究發明了一種採用偏鎢酸銨和硼氫化鈉為原材料製備納米氧化鎢水溶液，其步驟如下所示：

1. 按照偏鎢酸銨與硼氫化鈉的品質比1-10:1的比例分別稱取兩種物質，備用；

2. 將稱取好的偏鎢酸銨粉末加入去離子水中並攪拌溶解，得到濃度為5-50%的偏鎢酸銨水溶液；

3. 將稱取好的硼氫化鈉固體加入AMT水溶液中，混合搖勻，在室溫至95°C下，靜置反應10~60分鐘，獲得粒徑為0.1〜10nm的藍色均一的納米氧化鎢水溶液。由於偏鎢酸銨與硼氫化鈉反應生成藍色納米WO_2.9微粒，反應過程中放熱，放出較多氫氣和氨氣，這樣同時也去除了銨根離子雜質。

 

這種方法製備的納米氧化鎢水溶液穩定性較好，不需要分散劑，無需調節pH值，製備時間短，基本鎢雜質；並且，所制得的納米氧化鎢粒徑小，可廣泛應用于智慧窗、氣敏元件、染料敏化太陽能電池等領域中。

立方相鎢酸鋯是目前負熱膨脹材料研究的熱點之一，具有負膨脹效應溫度範圍最寬、負膨脹係數高並保持各向同性等優良性質，可與正膨脹材料複合成零膨脹或低膨脹材料，應用於器件是在極大溫度轉化條件下使用的航空航太領域。鎢酸鋯的製備方法主要有固相燒結法、溶膠-凝膠法、燃燒法、化學共沉澱法和微波法等，但是這些方法製備的鎢酸鋯顆粒或晶須不規則，在一些特定領域無法使用，如航空航太。

 

有發明指出一種以偏鎢酸銨（AMT）、氧氯化鋯為原料，通過水熱合成法製備納米級鎢酸鋯空心球的方法，其步驟為：

1. 按照鎢酸鋯（ZrW₂O₈）的化學計量比分別稱取氧氯化鋯和偏鎢酸銨，並分別配製成氧氯化鋯水溶液和偏鎢酸銨水溶液；

2. 在攪拌狀態下將氧氯化鋯水溶液加入到偏鎢酸銨水溶液，繼續攪拌，並在60～70℃預熱，然後加入鹽酸溶液；

3. 持續攪拌，並加熱至80～100℃，保溫適當時間，得到鎢酸鋯前驅體懸濁液；

4. 將鎢酸鋯前驅體懸濁液在170～190℃下進行水熱反應後，冷卻，收集沉澱並洗滌除去氯離子（Cl^-）後，烘乾，在800～1000℃下進行煆燒，得到納米級鎢酸鋯空心球。

 

這種採用偏鎢酸銨為原料，通過水熱法製備鎢酸鋯，因為水熱合成法是能夠真正實現低溫合成鎢酸鋯粉體，有效縮短前驅體合成時間，控制晶體生長方向；因而，所制得的納米級鎢酸鋯空心球具有粒徑均一、負膨脹性能良好、密度較低的優勢，在航空航太領域有巨大的應用潛力。