绒球状结构氧化钨

氧化钨由于具有优异的物理化学性能而受到研究者的广泛关注。它们已被用来制作电致变色窗户,红外开关,写读擦光学设备,探测NO2、H2S、H2、NH3、O3的气敏元件,以及湿敏和温敏元件等。同时,氧化钨是非常好的催化剂和高温超导材料。此外,最近的研究发现氧化钨纳米线具有许多新的性能和用途,如出色的场发射性能,可作为制备WS2纳米管的结构前驱体。

早在20世纪50年代,人们就开始了对氧化钨晶须的研究,最初是用氩气和水蒸气的混合气在1000～1200℃与钨丝反应制得。最近几年来,有很多文献报道了制备一维氧化钨纳米材料的方法,比如模板法,煅烧介孔前驱体(WO-L)法,有机溶液合成法,高温氧化法,以及红外线加热氧化法等。另外,通过钨和SiO2以及WS2和O2高温反应可分别制备出含有纳米棒的微型树状结构氧化钨和含有微米管和纤维的微型松树状结构氧化钨。尽管目前的一维氧化钨纳米材料制备方法很多,但一般都存在工艺复杂、产量小等缺点。因此,有必要进一步探索新的实用的制备方法。

通过W粉和Ni(NO3)2•6H2O在钼包套内反应,制备出微米尺度的绒球状结构氧化钨。绒球状结构由长度达数百微米、外径1～10μm的微米管和直径100500nm的亚微米纤维组成。X射线衍射和透射电子显微镜分析表明:产物为具有良好晶体结构的沿[010]方向生长的单斜结构的W18O49。这些通过Vapor-Solid(V-S)生长机制形成的绒球状结构氧化钨因为具有巨大的表面积,在微型半导体敏感元件方面具有巨大的应用前景。

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