氧化钨的性质

常见的氧化钨包含三氧化钨、蓝色氧化钨、紫色氧化钨和二氧化钨,氧化钨性质主要有导电性、铁磁性、催化特性等。三氧化钨的性质随制备条件的不同(速率和温度)而不同:低温下制得的三氧化钨较活泼,易溶于水;高温制得的三氧化钨则不溶于水。

氧化钨的导电性

氧化钨的导电性是一种重要氧化钨的性质。大量研究结果表明氧化钨纳米结构具有导电性好、阈值电场较低、可承 受的电流较高等优点,因此在场致电子发射器件中受到人们的广泛关注。

三氧化钨的一个重要特性是:氧化还原反应会造成其导电度有大幅 度的变化,在酸性溶液中被还原后形成 HxWO3,其中x的大小由最终的反应程度而定。实验中发现x值始终介于0~0.5之间,就一个三氧化钨分子能带来看,其导电带由空状态而变成为有价电子之状 态,而且x的大小影响材料的导电性,当在酸性溶液中的反应是如下:
(浅黄色绝缘体) WO3+xH++xe-⇔ HxWO33(深蓝色导体)

黄色氧化钨TiO2-WO3光催化剂

氧化钨的铁磁性

铁磁性(Ferromagnetism)也是氧化钨的性质之一,指的是氧化钨的磁性状态,具有自发性的磁化现象。所有材料中最广为人知的是铁,铁磁性因而得名。某些材料在外部磁场的作用下得而磁化后,即使外部磁场消失,依然能保持其磁化的状态而具有磁性,即所谓自发性的磁化现象。所有的永久磁铁均具有铁磁性或亚铁磁性。

研究指明,六方晶相WO3-Co3O4 的复合氧化物,磁学性质为铁磁性耦合;选取普通无机化合物为原料获得纤维形貌的复合氧化物,其晶态为六方和三斜晶相共混的WO3-Co3O4 的复合氧化物,表现为反铁磁性耦合。因而可以得出结论:不同晶系的WO3显著影响Co3O4 的磁性。

氧化钨的催化特性

氧化钨的性质还包括催化特性,三氧化钨是一种特殊的N型过渡金属半导体材料,具有催化特性,其主要表现为光催化、电催化等性能。氧化钨的催化特性受到广泛的研究,尤其在水解制氢方面被寄予厚望。另外,不同晶型的氧化钨,其催化效率明显不同,研究发现,六方相三氧化钨降解效率在30.0%以上,大于单斜相三氧化钨。

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