湿化学法制备钨青铜

水热合成法是湿化学法中最为重要的方法,在上世纪80年代初就被引入到了钨青铜的制备过程中。如WO3-W-LiOH按1:3:2比率在一定量的水中混合,于700℃下(一定压力)加热9h制备出紫色的晶体,经验证为a=0.740 5 nm,c=0.755 4 nm的六方结构Li0.30WO3。早期的水热合成温度比较高,而现在报道较多的则是低温水热合成。
 
Kenneth P. Reis和A. Ramanan等人通过酸化钨酸盐溶液的低温水热合成法制备出了六方结构的钨青铜。溶液中的反应在T=155℃,P=5kPa条件下进行,持续3 d左右pH值的控制十分关键。合成出产物晶胞参数为a=0.730 0 nm,c=0.771 9 nm的六面体结构LixWO3+x/2。相似的低温水热合成,即几种反应物在水溶液中直接加热、加压合成钨青铜晶体的报道还比较多。如用WO3、KOH和N2H4·H2O在360℃下反应,制备出K0.4WO3的单晶晶须;WO3、NaBH4(或KBH4)用盐酸酸化,在350℃下反应制备出了NaxWO3(或KxWO3)溶胶,且通过在600℃和850℃退火处理,得到了晶体。低温水热合成必须解决低温下还原剂强度选择的问题,才能保证把部分的W6+还原,进而生成钨青铜。选择酸化和使用有机合成上常用的强还原剂等手段。
 
湿化学法由于其合成温度相对较低,产物结晶状态比较好等优点而成为合成方法中研究的热点,但现在通过这种方法合成出来的钨青铜种类还不是很多。

钨青铜
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