一种具有高红外屏蔽性能的掺杂钨青铜粉体合成(1/2)

钨青铜是一类典型的非化学计量化合物,其化学式可以写为MxWO3, M通常是碱金属,X值介于0至1之间。钨青铜一般具有金属光泽和特殊的颜色。M的品种和X数值的变化,可使它具有导体或半导体性质。近年来,这种具有混合价态钨离子的化合物,作为一种新的红外屏蔽材料,引起了一些研宄者的关注。
 
针对钨青铜的红外屏蔽性能,现阶段大部分研宄的对象主要是分子式为凡胃03的单一体系的钨青铜。随着研宄的深入,各种复杂体系的钨青铜可能将逐渐成为重点。复杂的体系可以通过掺杂的方法,或者制备孔道中含有多种M阳离子的复合钨青铜来构建。相比单一体系的钨青铜,复杂的体系会带来晶体结构的变化,有可能产生更多的晶体缺陷。缺陷一方面会破坏颗粒表面的连续性,使表面等离子体的局域化增强,而表面等离子体共振是钨青铜产生红外吸收的原因之一。另一方面,还可能从内部改变钨青铜孔道的尺寸和结构,引起诸如切变一类的晶格畸变现象。孔道结构的变化则可能引入更多的M阳离子,进而提高自由载流子浓度,而自由载流子浓度会影响钨青铜的红外屏蔽性能。
 
水热反应过程是指在一定的温度和压力下,在水、水溶液或蒸汽等流体中所进行有关化学反应的总称。水热反应依据反应类型的不同可分为水热氧化、水热还原、水热沉淀、水热合成、水热水解、水热结晶等。氢还原法,在高温下用氢将金属氧化物还原以制取金属的方法。与其他方法(如碳还原法、锌还原法等)相比,产品性质较易控制,纯度也较高。
 
采用水热-热还原法制备具有高红外屏蔽性能的掺杂钨青铜粉体的合成方法,所要解决的是如何提高分子式为MxWO3单相钨青铜的红外屏蔽性能的技术问题,该方法先通过水热法合成含钼的钨酸盐化合物,然后通过氢还原法得到直径为10nm~200nm的钼掺杂的钨青铜粉体。原料为钨酸盐、硫酸盐和钼酸盐,所用掺杂元素为钼,钼/钨摩尔比为0.005~0.05。

具有高红外屏蔽性能的材料
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