氧化钨制备方式1/3

钨的氧化物(氧化钨)由于其拥有特殊的物理性质和化学性质,被大量的相关研究者关注,并且被广泛用于生活中的各个方面。例如氧化钨具有的光致变色和电致变色性能使其被用于建筑玻璃、气体检测等;氧化钨不仅具有催化活性而且对可见光接收范围广,能作为一种低能耗的催化剂被运用于光催化领域;由于其具有导电性和大的载荷性,能被作为超级电容或电池电极的材料成分之一等。随着对氧化钨研究的深入,其多变且特殊物理和化学性能的原理也逐渐被发现。

氧化钨的晶体结构 材料的物理与化学性能主要受其分子结构影响,氧化钨在制备时其形貌容易受外界因素影响而产生变化,首先不同的制备方式为主要因素,其次相同的制备方式,也会因为制备原料、温度、氧含量不同而发生晶型结构的变化。经大量学者研究,制备氧化钨的方式有很多,用得比较多的为:有氧法、还原法、湿化学法,模板法等,本文主要介绍四种常用方式的基本机理,以及一些具有代表性的实验。

1 .氧化法制备氧化钨。氧化钨即为钨的氧化物,从化学角度上理解,即为钨与空气中的氧发生反应即形成氧化钨,所以采用氧化法去制备氧化钨是最先想到的制备方式。直接采用钨粉去跟氧气发生氧化反应,那理论反应方程式为:aW+bO2 —(XX条件)→cWxOy,由于钨粉的化学性能较为稳定,必须在吸收能量的条件下才能与氧发生氧化反应生成氧化钨,所以大部分采用上述方程式来制备氧化钨都需要以加热、超声波或者催化剂作为反应条件。Li等通过实验验证了直接在空气中通过红外线照射加热钨灯丝的方式能给钨的氧化反应制造吸收能量条件,该方式能制备出来了一维纳米结构的三氧化钨(WO3)材料,而且这种方式制备氧化钨比较简单易行,容易实现大规模化生产;而Hong等通过实验证明,提出了另一种简单的大规模制备氧化钨的方式,首先采用超声波清洗小于1cm2的金属钨,用碘化钾作为催化剂,在一定湿度条件下能制备出三氧化钨纳米带。
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