钨青铜制备攻略

一般来说，太阳光就太阳能量的波长分布，可分为紫外光、可见光和红外光。透明隔热材料可以选择性地透过可见光，以保障视觉通透性和室内的自然采光，同时实现对紫外光和红外光的遮蔽。

钨青铜（MxWO₃）材料的禁带宽度约为2.7eV，且其中具有可自由迁移的电子，是透明隔热的适选材料之一。研究表明，钨青铜材料具有比ITO、ATO、AZO和GZO更为优异的透明隔热性能。是一种优质的过滤红外光材料，将钨青铜（例如铯钨青铜）隔热材料均匀涂覆于玻璃或塑料薄膜表面形成透明隔热涂层，是实现建筑或汽车玻璃节能化的一种有效手段之一。

在钨青铜晶格中，氧原子的态价为－2，也即每个氧原子束缚2个电子。通过在钨青铜晶格中引入－1价阴离子nM代替－2价氧离子，便可以使对应晶格格点处原来被氧原子束缚的1个电子转变为自由电子，同时将两种禁带宽度不同的半导体进行固溶，一种半导体材料的晶格点位被另一种导体所含原子替代，则所形成的固溶体的禁带宽度会处于两种半导体禁带宽度之间，并可通过调节两种半导体所占摩尔比进行控制。也因此，在现有技术当中，钨青铜的制备条件较为苛刻，其必然会增加水热设备的技术要求与钨青铜粉体的制备成本，影响其推广应用。

为了提升钨青铜的制造产能，有学者一种W、O晶格点位存在替代式杂原子的型钨青铜粉体、分散液及其制备方法，以期降低钨青铜制造成本，其试验过程如下：

将0.2g钨酸铵溶于20ml去离子水当中，并加入1g草酸搅拌均匀后，用浓盐酸将溶液pH值调到1.5，将上述溶液常温条件下陈化2小时，然后加入0.05g氟化铵（NH₄F），后加入0.05g硼氢化钠（NaBH₄）后，将之倒入50ml水热釜中，150℃水热处理3小时，离心干燥得到钨青铜粉体，其通式为(NH₄)0.33WO_2.75F_0.2，收率78%，钨青铜粉体为颗粒，直径30~50nm。

方法的要点在于：在晶格位点中引入的替代式杂原子向导带注入自由电子，从而提高所述钨青铜粉体的导电性与透明隔热特性，并有效调控钨青铜粉体的禁带宽度及钨青铜粉体水热制备时的形貌。同时通过引入替代式杂原子，可望影响钨青铜在水热环境中的形核生长成力学，从而极大地降低材料的制备难度与制备成本，本钨青铜粉体制备条件温和、成本低，非常有利用相应体系的大规模应用。

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