偏钨酸铵的热分解过程分几个阶段？

偏钨酸铵（Ammonium Metatungstate，AMT）的热分解过程是一个复杂的多阶段反应，涉及结晶水脱除、结构相变及最终氧化钨的形成。具体来说，偏钨酸铵的热分解过程分为以下几个阶段：

一、低温结晶水脱除阶段

偏钨酸铵晶体中存在结晶水分子，其含量因制备工艺不同而有所差异。在此阶段，AMT逐步释放结晶水，形成无水AMT中间体。通过热重分析（TG）曲线可观察到明显的质量损失，差热分析（DTA）曲线则显示吸热峰，对应结晶水的蒸发过程。XRD谱图中，晶体衍射峰强度逐渐减弱，表明晶格结构开始破坏。此阶段产物仍保持偏钨酸铵的基本骨架，但热稳定性显着降低。

二、非晶相形成与铵离子脱除阶段

随着温度升高，偏钨酸铵发生结构相变，形成非晶态中间体。此阶段伴随大量氨气的释放，导致质量进一步损失。拉曼光谱显示，钨氧键的振动模式发生变化，表明钨氧多面体结构开始重组。XRD谱图中，晶态衍射峰完全消失，形成宽化的非晶包络线，证实非晶相的形成。此阶段是热分解的关键步骤，为后续氧化钨的结晶提供前驱体。

三、亚稳氧化钨生成阶段

非晶相进一步分解，生成亚稳态氧化钨。此阶段涉及钨氧多面体的缩聚反应，形成低维氧化钨结构。差热分析显示放热峰，对应氧化钨晶核的形成。拉曼光谱中，516 cm⁻¹、715 cm⁻¹及807 cm⁻¹等特征峰的出现，表明WOₓ物种的生成。XRD谱图中，开始出现微弱的氧化钨衍射峰，但结晶度较低，证实其为亚稳态结构。

四、三氧化钨晶化阶段

亚稳氧化钨物种通过进一步脱氧和结构重排，转化为稳定的三氧化钨（WO₃）。三氧化钨的形貌和粒径受热分解速率及气氛影响显着。

在不同的气氛下，偏钨酸铵的热分解路径有所不同：在氮气中，AMT的热分解路径与空气中相似，但最终产物可能因氧分压不足而残留少量氧缺陷（如WO₂.₉）。在氢气中，AMT的热分解过程显着加速，且产物可能向低价氧化钨（如WO₂）偏移。