钾钠钨青铜中离子扩散机理
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- 分类:钨业知识
- 发布于 2016年4月20日 星期三 17:49
- 作者:xinyi
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从外观上看,钾钠钨青铜和钾钨青铜都是紫红色的层状单晶。四方(I)型钾钠钨青铜的结构与四方(I)型钾钨青铜的相似,它们的晶胞参数a0等于12.223A,c0等于3.882A。因此可以期望,钾钠钨青铜的一些性能应与同晶型的钾钨青铜的相似, 而与钠钨青铜的相差较大。
喇曼散射实验已证实这一点,钾钨青铜的喇曼谱与钠钨青铜的相差甚大,钠钨青铜的喇曼特征峰在钾钨青铜的喇曼谱中没有出现。钾钨青铜的喇曼谱很平滑、简单。钾钠钨青铜的喇曼谱与钾钨青铜的相似。
对于红外吸收谱,钾钠钨青铜的谱中没有出现钠钨青铜和钾钨青铜的谱中在958cm-1波数处的吸收峰。图1给出K0.39Na0.27WO3和K0.44WO3和总电导率与温度的关系。从图1中可见,钾钠钨青铜的总电导率比钾钨青铜的要小。但激活能相差不大,钾钠钨青铜为0.09eV,钾钨青铜为0.08eV。
钨青铜型插层化合物的立方和四方(I)型结构都是以具有一维通道为特征的。对于钾钠钨青铜而言,在其一维通道中包含有两种不同的离子。这样原有的一维通道中被单一离子占有时的对称性受到了破坏,其结果是喇曼谱显得简单、无结构,红外吸收谱也显得简单、无特征。
综合上述的实验结果,提出钾钠钨青铜中离子扩散的机理。四方型(I)钾钠钨青铜是由三氧化钨八面体相连的骨架结构组成的。这些八面体排列起来使得有供阳离子填充的通道。由于钾钠两种离子同时存在于通道中,导致了骨架结构的拓扑变形,使得原来通道孔径与运动离子之间的较佳匹配受到了某种程度的破坏,因而离子扩散变慢。这也与钾钠钨青铜中碱金属离子的含量比钾钨青铜或钠钨青铜的要高和外来离子进人骨架结构有关。

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