三氧化钨与二氧化钨区别

作为钨深加工制品的一种重要中间产品,钨氧化物是由钨元素和氧元素共同组成的一种过渡金属氧化物,具有出色的热学、力学、化学和电学等性能,广泛应用于储能电池、催化剂、涂料等领域。根据氧原子数量或金属钨化合价的不同,其可以分为三氧化钨和二氧化钨等种类,它们在物理化学性质、生产工艺和应用等方面上均存在一定的区别。

(一)概念方面

三氧化钨是由1个钨原子和3个氧原子组成的氧化物,是一种黄色或亮绿色粉末,所以又称为黄色氧化钨,英文名为Tungsten Trioxide,分子式为WO3,分子量为231.85,钨的化合价为+6。

二氧化钨是由1个钨原子和2个氧原子组成的氧化物,是一种棕褐色粉末,所以又称为棕褐色氧化钨,英文名为Tungsten Dioxide,分子式为WO2,分子量为215.84,钨的化合价为+4。

三氧化钨图片

(二)结构方面

WO3晶体结构式类似于钙钛矿结构的八面体结构,钨原子位于八面体的几何中心。其从零度到熔点温度1700K,共有4种晶型:单斜相,三斜相,正交相,四角相。

WO2的晶体结构为金红石结构(单斜晶系),其展现出了扭曲的WO6八面体中心,相间的短W–W键为248pm,空间群 P21/c。

(三)理化性质方面

WO3的外观为黄色或亮绿色粉末,熔点为1473℃,沸点高于1750℃,密度为7.16g/cm3,松装比重为2.3~2.8g/cm3,不溶于水和除氢氟酸外的无机酸,能溶于碱性溶液,具有较高的氧化性,良好的电致变色、光致变色和气敏性等优点。

WO2的外观为棕褐色粉末,熔点约1600℃,沸点约1730℃,密度约11g/cm³,生成热134千卡/mol,1050℃易挥发,电子电导率约3.5×102S/cm,不溶于水、碱溶液、盐酸和稀硫酸,具有较好的导电性、还原性和氧化性。

二氧化钨图片

(四)生产工艺方面

三氧化钨的生产方法包括钨酸盐的盐酸分解法、仲钨酸铵的热分解法、水热合成法、沉淀法、溶胶凝胶法、微乳液、气液反应法、模板法等。

二氧化钨的生产:在真空条件下,将混合后的钨粉和三氧化钨加热至950℃即可。

(五)用途方面

WO3和WO2均可以用来生产钨的其他产品如金属钨粉和钨合金,以及制造锂电池的负极材料。值得一提的是,WO3还可以用来制作气敏元件、隔热涂层、催化剂和隐形材料等。

 

 

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