钨青铜化合物

钨青铜(TB)是一类典型的非化学计量比化合物，通常呈立方晶体或四方晶体。不溶于水，也不溶于除氢氟酸以外所有的酸，但溶于碱性试剂。其化学式可写为MxWO₃ (x =0~1)，其中，常见的是M 为第一、二主族元素和稀土元素的钨青铜。M 的品种和 x 数值的变化，可使它具有导体或半导体性质。结晶化学研究证明，钨青铜实质上是碱金属原子插入 WO₃ 晶格之后而形成的固溶体。当所有的空位皆被充满后，得到的化合物便是 MWO₃ 。钨青铜的形成与钨的可变原子价有关，如果只是部分空位被碱金属的原子所置换，则一部分钨原子将由六价变为五价。

钨青铜有着特殊的空间隧道结构，通常按照晶体结构进行分类，即分为钙钛矿结构钨青铜(PTB)、四方结构钨青铜(TTB)、六方结构钨青铜(HTB)和共生结构钨青铜(ITB)。由于钙钛矿状钨青铜和六方钨青铜往往是非化学计量的化合物，因此可合为一类，即非化学计量的化合物。钨青铜中W 以W⁶⁺、W⁵⁺和W⁴⁺等混合价态存在，从而使化合物整体电荷平衡。隧道结构和这种特殊的价态使其具有优异的性能，如电子和离子导电性、超导性、光学性能等。其在二次电池、电制变色和化学传感器等方面的应用引起广泛的研究兴趣。

1.非化学计量的钨青铜
钙钛矿状钨青铜（PTB）和六方钨青铜（HTB）是一类特殊的非化学计量钨青铜化合物，其通式为MxWO₃（0<x<1），M通常是碱金属K、Na等，也可以是Ca、Sr、Ba等碱土金属和稀土元素以及Cu、Ag、H等。这类化合物具有鲜艳的颜色、金属光泽、高的电导率以及快离子传输性质，其电导率可以达到2.5X106 S/m，而且是一种低温超导体。

2.共生钨青铜（ITB）
这类钨青铜化合物是符合化学计量的，一般含B₂O₆^2-的共生钨青铜（ITB），是由于O不足或者含有额外的B离子，或BO团占据最大的间隙位置而形成的。通常，根据B位离子的价态将其表示成（AO）m.(B₂O₅)n或者（AO）m.(BO₃)n，故称其为共生钨青铜，主要有BaO。（Nb₂O₅）₂、BaO.(Ta₂O₅)₂、Nb₈W₉O₄₇。最近研究发现MxWO₃(M=K, Rb, Cs, x=0.19~0.33)形成六方钨青铜（HTB）。但随着x降低（x<0.10），六方钨青铜变得不再稳定，而形成共生钨青铜，其中WO3层与六方钨青铜交替构成，因此现在将其称为准二维钨青铜。

3.四方钨青铜
钨青铜结构中的四方钨青铜最常见、应用最广泛，也是研究的焦点（其中许多正交钨青铜结构是TTB的超结构，故这里将其也归为TTB这类）。因此通常所说的钨青铜结构主要指TTB。

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