氧化钨及其衍生物的应用

氧化钨（WO₃）及其衍生物在许多领域拥有不同的应用。氧化钨，也被称为钨酸酐，是一种含有氧和过渡金属钨的化学化合物。它是作为从矿物中回收钨的一种中间物而获得的。为了制备钨，钨矿与各种碱性物质及其他原料内容进行处理，通过各种工艺产生无水的WO₃。进一步用碳和氢还原这种WO₃，以获得纯金属钨。WO₃是一种固有的n型块状半导体；由于金属过量，产生了氧空位，所以出现了化学计量行为。

（图片来源：Shan Cong et al./AdvancedMaterials）

在n型金属氧化物的情况下，电子通过传导带（形成带隙）来自电离的供体，界面上的电荷载流子密度因此减少，并形成了电荷传输的潜在障碍，以减少各种应用的带隙能量。WO₃（VI）以水合物的形式自然存在，包括钨的矿物清单如下：钨矿WO₃-H₂O，麦饭石WO₃-2H₂O和氢钨矿（H₂WO₄）。

关于WO₃，Abraham Wolcott等报告了用聚乙二醇（PEG）作为表面调节剂的湿化学途径合成超薄WO₃纳米盘。他们报告的纳米盘结构是基于非离子的10000克/摩尔PEG分子与钨氧阴离子前体的相互作用。

WO₃纳米盘的大平面面积和高长宽比在PEC电池中具有潜在的作用。据报道，使用PEG-10000作为表面调节剂，优先吸附在(010)晶面上，从而抑制晶体生长，与其他研究相比，纳米盘的形成受PEG和WO₃.2H2O前体之间相互作用的关键影响，进而形成球形纳米颗粒。Taylor等通过溶胶-凝胶法在铟锡氧化物（ITO）涂层的硅酸钠基片上合成了半微米厚的WO₃薄膜，他们的研究显示：通过激光烧制溶胶-凝胶衍生的WO₃薄膜，可以制成具有良好性能的电色谱窗。Guan Wang等利用电纺技术和溶胶-凝胶化学成功地展示了WO₃纳米纤维的制造和特征。

（图片来源：Shan Cong et al./AdvancedMaterials）

研究人员认为电纺氧化钨纳米纤维有可能作为气体检测的传感器材料应用。通过逆向微乳介导的合成方法合成了具有可控粒度和结构的超细钨和WO₃粉末，说明了其在催化、电子、照明、气体传感器等不同领域的有趣应用。

参考资料：V Hariharan, B Gnanavel, R Sathiyapriya, V Aroulmoji. 关于氧化钨(WO3)及其衍生物在传感器应用中的回顾. International journal of advanced Science and Engineering, Mahendra Publications, 2019, 5, pp.1163 - 1168. ff10.29294/ijase.5.4.2019.1163-1168ff. ffhal-03093589

• < 上页
• 下页 >