酸化タングステンでの変色ガラス
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年6月17日（水曜）14:31に公開
- 参照数: 1579
変色ガラスは室外の光状況変化による色を改変できる。このガラスは天然エアコンのように、建築物のエアコン能量を一半以上も節約できる。
ドイツのヒアキンドン会社は電致変色の原理を利用して、このガラスを発明した。ガラス表面は超薄い酸化タングステンコーティングをつけて、この塗装の上で、電圧を通じると、酸化タングステンの酸化状況は改変できる。
だから、電圧を支配するなら、ガラスは完全透明からブルーブラックまでの変化を表せる。室外の光は強すぎると、ガラスの色はぜんぜん濃くなるから、室内の高温を防止し、また、パソコンのスクリ—ンなど目にの反光を減少できる。室外の深りは弱いと、ガラスはぜんぜん透明になって、透光性を強める。
紹介によると、建築物は多数変色ガラスを設置してから、全部のガラスを建築物の電力支配システムをつながって、変色を統一支配できる。また、各ガラスの変色を単独に調節できる。
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ポリテトラメチレンオキシド/三酸化タングステンハイブリッドのフォトクロミック特性と微細構造
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年6月17日（水曜）11:58に公開
- 参照数: 1587
ポリテトラメチレンオキシド (PTMO) と三酸化タングステン (WO3) をゾルーゲル法により複合し、 透明なハイブリッドフィルムを得た。
ハイブリッドに紫外線を照射すると時間とともに淡黄色から青色に変化した。 これは、 無定形WO3がタングステンブロンズ構造に変化することを表示する。 青色に変色した試料は暗所放置時間とともにブリーチングした。短時間の紫外線照射・暗所放置の繰返しでも良好なフォトクロミック特性を示した。
動的粘弾性の温度依存性の測定からPTMOセグメントのミクロブラウン運動による-55℃付近のtanδピークは、 WO3が15wt%までは順次低くなるけど、それ以上では低くかつブロードになり高温側に移動した。
室温付近以上でゴム弾性を示し, その弾性率の値はWO3が少量のときは10MPa程度であるが、 30%では1桁高くなり、55%ではさらに1桁高くなった。PTMO末端のシリカドメイン間の干渉によって、X線小角ピークは散乱した。 WO3が多くなると小角側に移動し、ブロードになった。
これらの結果から、 WO3が少量のときは、 シリカの周りに分散している。けど、 30%以上のときはPTMOマトリックス中にも分散しているものと考えられる。
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酸化タングステン層のよく見る問題
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年6月17日（水曜）11:37に公開
- 参照数: 1496
酸化タングステン層についてのよく見る問題は以下のようです：
１．酸化タングステン層の膜厚はどれ位でしょうか？
正確に測定したことはありませんが、ゴールド～ダークブルーの色は光の干渉によると考えられますので、光の波長程度(1μm以下)と考えられます。
２．酸化タングステン層の付着強度はどれ位でしょうか？ピンセットなどで擦る程度で剥れでも発生しますか？
酸化タングステン自体の機械的強度が高くないから、硬い金属などで擦ると剥がれる可能性はあります。線の曲げなどに対しては問題なく密着を保ちます。
３．酸化タングステン層の抵抗値はどれ位でしょうか？
薄膜なので、正確な測定は難しいと思われます。酸化タングステン自体は酸化の状態にもよりますが、導電性を持つようです。実際に酸化タングステン線も普通のタングステン線と同じなレベルで導通します。
４．酸化タングステン層の耐薬品性は？（酸・アルカリに対する耐性）
アルカリには溶解します。酸に対しては、温度や一部の酸によって異なりますが、耐性はございます。
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酸化タングステン可視光応答型光触媒
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年6月17日（水曜）10:53に公開
- 参照数: 1670
可視光応答型光触媒とは酸化タングステンを使用して、室内灯や太陽光が当たると表面に酸化力が発生したから、そこに細菌やウイルスなどが触れると分解除去されます。この反応で、消臭・除菌効果が発揮されます。
ルネキャットに光が当たると、光を吸収し電子と正孔を形成します。それらは空気中の水分に反応し、活性酸素や水酸ラジカルに変化し、強い酸化力でウイルスや細菌類、臭い成分や有害物質（VOC※1）を分解（※2）。分子をバラバラにすることで、高い除菌効果・抗ウイルス性・消臭効果・室内空気汚染ガスの分解力などを発揮します。
分解された分子は、空気中の酸素などと結合し、二酸化炭素や水になるので、人体に影響を与える心配がなく安全です。
※1 VOC（Volatile Organic Compounds：揮発性有機化合物）
塗料、接着剤や燃料などから発生する揮発しやすい有機化合物の総称。シックハウス症候群をはじめ健康被害を引き起こす有害物質。
※2 ウイルスや菌は水や炭酸ガスまでは分解されませんが、増殖を抑制します。
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タングステン酸化物の種類と還元
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- 2015年6月16日（火曜）17:58に公開
- 参照数: 1736
タングステン酸化物（tungsten oxide）
最も安定な酸化物は六価の三酸化タングステン（WO3）で、金属を酸化すると最終的にWO3が得られる。工業的にはパラタングステン酸アンモニウム（APT）またはタングステン酸を大気中900～1,000Kで加熱分解してつくられる。黄色の粉末で、密度は7．16Mg／m3、融点は1,746Kである。空気中で加熱すると、1100K以上で昇華が始まり、1,400K以上で激しく昇華して、WO3の白煙を出す。水蒸気の存在で揮発性が増す。水酸化アルカリに可溶、アンモニア水には不溶。酸には不溶けど、フッ酸には可溶。空気中では比較的安定であるが、有機物の存在でわずかに還元されて、表面が黄緑色を表す。高温で他の多くの金属酸化物とタングステン酸塩が作れる。水素中加熱により比較的容易に還元され、低級酸化物を経て金属タングステンとなる。低級酸化物にはW20O58(紺色）、W18O49(紺色)、WO2(褐色)、W3O(黒)がある。タングステン製造の原料として用いられるほか、触媒やセラミック添加剤としても使われる。最近ではエレクトロクロミック材料として注目されている。
タングステン酸化物の還元（reduction of tungsten oxide）
タングステンは炭素や亜鉛でも還元できるが、工業的には水素を用いて還元する。酸化物粉末を耐熱鋼製ボートに入れて、還元炉に挿入し、水素気流中800～1,200Kで5～12時間加熱してタングステン粉とする。水素の露点は－40℃以下とする。還元には回転炉も用いられる。WO3はW20O58あるいはW18049、ならびにWO2を経てWとなる。タングステン粉の粒度は還元温度の高いほど、水素流量の少ないほど、水素中の水分の多いほど大きくなる。ドープタングステンは純タングステンより還元速度が早い。ドープタングステンの還元では粉末中に拡散するカリウム量の支配も重要な目的の1つで、一般に温度勾配の緩やかなほど残留カリウム量は多くなる。
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三酸化タングステンの意味・用法
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- 2015年6月16日（火曜）17:18に公開
- 参照数: 1618
三酸化タングステンとは、塗料、除去剤や触媒を使用する低分子有機合成反応などの区域において活用されるキーワードである。
この三酸化タングステンを沈降させた水溶液を濾過洗浄して、白金と鉄とタングステンとを担持したカーボン粉末を得た。
光触媒は、酸化チタン以外には、酸化亜鉛（ＺｎＯ、禁制帯幅３．２ｅＶ、波長３８８ｎｍ）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ2 、禁制帯幅３．２ｅＶ、波長３８８ｎｍ）、 三酸化タングステン （ＷＯ3 、禁制帯幅３．２ｅＶ、波長３８８ｎｍ）などが使用できる。
次に、光触媒フィルタ３０ａ，３０ｂは、触媒としてアナターゼ型二酸化チタン（ＴｉＯ2 ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、 三酸化タングステン （ＷＯ3 ）等公知の材料を単独又は複合させて用い、必要に応じて活性炭を吸着材として用いるものとされている。
Ｗの供給源化合物としては、パラタングステン酸アンモニウム、 三酸化タングステン 、タングステン酸、リンタングステン酸などをあげることができる。
気に入っているのはこのために、ポリシアノ金属酸金属、例えばヘキサシアノ鉄酸鉄、遷移金属酸化物、例えば 三酸化タングステン 又は伝導性ポリマー、例えばポリアニリン、ポリチオフェン又はそれらの誘導体が使用される。
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酸化タングステン
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- 2015年6月16日（火曜）17:06に公開
- 参照数: 2762
酸化タングステンは酸化ウォルフラム(wolframoxide)ともいう。酸化数4と6，およびその中間にあたる化合物が多く存在する。
（1）酸化タングステン(Ⅳ).WO2は暗赤褐色の正方晶系結晶で、歪んだルチル構造をとる。融点は1500～1600℃(窒素気流中)、800℃で昇華が始まる。密度は12.1g/cml3、比抵抗は4.2Kで2.0×10-4[hE12E]cm、300Kで2.9×10-3[hE12E]cmの半導体。空気中で室温では安定であるけど、熱すればWO3となり，水素中で強熱して金属タングステンとなる。塩素とは500℃で反応してWCl2O2になる。水に不溶、酸にわずかに溶け、硝酸ではWO3となる。熱濃水酸化カリウム溶液では、水素を入れて、タングステン酸カリウムK2WO4となって溶ける。
（2）酸化タングステン(Ⅵ).WO3三酸化タングステン(tungstentrioxide)ともいうレモン黄色の斜方晶系結晶熱すると橙色になり、融解すると緑色となる歪んだ酸化レニウム構造(AB3型)(→酸化レニウム)をとるWを中心に6個のOを頂点とする正8面体形がOを介してつながった構造で、W-Oは1.86～1.91Å融点は1473℃、沸点は約1840℃空気中で安定であるけど、室温付近で多形を示す水素と反応し、各種の中間的酸化数の酸化物をへてWとなる水に微かに溶け黄色となる塩素と反応し、WCl4OやWCl2O2などの塩化酸化物となるが、臭素、ヨウ素とは反応しない酸に不溶、アルカリ水溶液、アンモニア水に溶けてタングステン酸塩を与える一水和物は100℃で水を失う磁器の着色(黄色うわぐすり)に用いる。
（3）4と6の中間の酸化数をもつもの多くの酸化物W18O49、W2OO58、W5OO148、W4OO119などがあり、濃い青色から紫色を呈する。これらは不定比化合物と考えられたが、マグネリ(Magnéli,A.)らの研究で、多くの定比化合物からなることが明らかとなった(→マグネリ相)。構造的には頂点共有のWO6単位が辺共有へと移る中間にあたると考えられるが、配位数4および7のW原子をもつものもあって複雑である金属伝導性を示すものもあり(例:W18O49,300Kで2.75×10-3[hE12E]cm)、電子の非局在性が論じられている。
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プルシアンブルー担持酸化タングステンのアセトアルデヒド分解反応における光触媒性能
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- カテゴリ: タングステン知識
- 2015年6月16日（火曜）16:22に公開
- 参照数: 1801
乾式混練することにより酸化タングステン（WO3）上へプルシアンブルー（PB）を担持し、新しい可視光応答型光触媒（PB–WO3）を作製した。
PBを担持することでWO3の光触媒活性が向上し、可視光照射下でアセトアルデヒドが完全分解できた。既知の酸化銅担持酸化タングステン（CuO–WO3）とPB–WO3の光触媒性能を比較するため、アセトアルデヒド分解反応時に発生する二酸化炭素の生成反応速度定数を調べた。結果に、PB–WO3を用いた場合の速度定数は2.1×10−2 min−1であり、CuO–WO3を用いた場合の約2倍の値であった。
光触媒性能向上の要因を探るために、アセトアルデヒド分解反応直後のPB–WO3を調べた後、PBが励起電子により還元されたことによる退色が観察された。WO3表面に担持したPBが還元されることにより、WO3内での励起電子と正孔の再結合が防止され、正孔での酸化反応が効率良く進行したと考えられる。また、アセトアルデヒド分解反応を繰り返して光触媒性能を評価した結果、PB–WO3がCuO–WO3よりも性能の低下が少なく、優れた光触媒耐久性を有することが分かった。
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二酸化タングステンの意味・用法
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- 2015年6月16日（火曜）15:55に公開
- 参照数: 1564
二酸化タングステンとは、電池の電極及び活物質や二次電池（その他の蓄電池）などの分野において活用される。
活物質に二酸化タングステンを用いた非水電解質二次電池において、充放電によって二酸化タングステンを用いた負極や正極における導電性等が低下するのを防止し、優れた充放電サイクル特性が得られるようにする。
装置は、任意の適切なエレクトロクロミック材料、例えばエレクトロクロミックポリマー（例えばポリアニリン）、ビオロゲン、ポリオキソタングステン酸塩、酸化タングステン、酸化ニッケル、または二酸化タングステンを含むことができる。
形成される金属酸化物の例には、これらに限定されないが、三酸化金、酸化銀、酸化銅、酸化ベリリウム、酸化第一コバルト、酸化第二コバルト、四酸化三コバルト（ｃｏｂａｌｔｏｃｏｂａｌｔｉｃ ｏｘｉｄｅ）、二酸化チタン、二酸化モリブデン、三二酸化モリブデン、三酸化モリブデン、二酸化イリジウム、一酸化ロジウム、二酸化ロジウム、三二酸化ロジウム、二酸化ルテニウム、 二酸化タングステン 、三酸化タングステン及び五酸化タングステンが含まれる。
酸化タングステンには、ＷＯ３（三酸化タングステン）、ＷＯ２（ 二酸化タングステン ）、ＷＯ、Ｗ２Ｏ３、Ｗ４Ｏ５、Ｗ４Ｏ１１等の種類がある。
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WO3（酸化タングステン）の特性
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- 2015年6月16日（火曜）15:24に公開
- 参照数: 4239
WO3（酸化タングステン）は可視分野に透過波長領域を持つ高屈折率材料の一つです。他の高屈折率材料に比べ、低温での蒸着が可能なため、電子ビームから基板への輻射熱の影響が少なく、熱に比較的弱い基板に対しても良好な膜が得られることが知られています。
WO3（酸化タングステン）は、光学薄膜用途のほか、エレクトロクロミック用途の機能膜としても使われます。スマートウィンドウ用途としてI.T.O等透明導電膜とWO3を組み合わせた膜構成が知られています。
なお、酸化タングステンは結合する酸素の量により色が大きく変わります。三酸化タングステンは蛍光色に近い黄色です。
| 屈折率 | 2.2(550nm近辺) ※３ |
|---|---|
| 使用波長域 | 0.4μm- ※３ |
| 蒸発方法 | EB（電子ビーム）、RH（抵抗加熱） |
| 蒸発源材料 | W,Pt,Mo |
| 蒸発タイプ | - |
| 膜質 | - |
| 応力 | - |
| 主な用途 | 電気変色膜、EC素子、エレクトロクロミック用途 |
| 理論密度 | 7.15g/cm3 |
|---|---|
| 融点 | 1473℃ |
| 沸点 | 1840℃ |
| 性質 |
水溶性：不溶 耐薬品性(酸、アルカリ)：アルカリ水溶液に可溶 |
| 結晶構造 |
単斜 ゆがんだReO3型 ※２ 斜方晶系 ※１ |
| 抵抗率ρ/10^-8Ωm | - |
| 誘電率、比誘電率εγ | - |
| 熱膨張係数 | - |
| 熱伝導率（cal/cm/sec/℃） | - |
| 比熱(cal/℃/mole) | - |
| 外観 | 黄色 |
| CAS-NO | 1314-35-8 |
| 輸送情報 |
輸出貿易管理令（リスト規制非該当） |
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