銫鎢青銅

簡介

銫鎢青銅（CsxWO₃）是一類非化學計量比、具有氧八面體特殊結構的功能化合物，具有低 電阻率和低溫超導性能。近幾年又發現，CsxWO₃薄膜具有良好的近紅外遮蔽性能，有望 取代現有的ITO導電玻璃，作為窗戶材料，可作為良好的近紅外隔熱材料使用，在汽車和建築領域具有十分誘人的應用前景。

製備

檸檬酸誘導水熱合成法
根據CsxWO₃（0 < x < 0.33）的化學式，CsxWO₃體系中鎢的價態處於還原態，而且隨著銫離子的增多，低價鎢離子增多，這就說明CsxWO₃合成時需要一定的還原氣氛，並且隨著銫離子摻入量的增多，對還原氣氛還原性的要求就越高。 檸檬酸誘導水熱合成法中，以檸檬酸和乙醇作為還原氣氛，檸檬酸和乙醇中的羧基或羥基，在較高溫度和壓強中，能被氧化為二氧化碳或羧基，同時W6+ 被還原為W4+或W5+，銫離子摻入鎢青銅結構，生成CsxWO₃。具體步驟如下：
1.製備CsxWO₃粉體
A 以分析純鎢酸鈉Na₂WO₄·2H₂O 為原料，配製濃度為0.5 mol/L 的鎢酸鈉溶液。
B 通過陽離子樹脂交換得到鎢酸溶膠，加入濃度為1 mol/L 或2 mol/L 的檸檬酸(分析純)溶液以及濃度為0.3 mol/L 的碳酸銫Cs₂CO₃(分析純)溶液，攪拌均勻，得到水熱反應的前驅液。
C 將前驅液放入高壓釜中，於190 ℃反應3 d，再經過超聲水洗、醇洗、離心、烘乾，最終得到CsxWO₃ 粉體。
2.製備CsxWO₃薄膜
將CsxWO₃ 粉體充分研磨後，在檸檬酸溶液中超聲分散1 h，然後加入到0.1g/mL 的聚乙烯醇(PVA)溶液中，在80 ℃水浴中攪拌30 min，陳化1 d 得到待塗膜乳膠，採用浸漬提拉法在載玻片上製備CsxWO₃ 薄膜。

性能及應用

近紅外遮蔽性能與隔熱性能
近紅外遮蔽材料一般是指具有較強吸收或反射近紅外光而又不影響其可見光透過的一類功能薄膜材料，作為透明隔熱材料，在綠色建築節能和汽車玻璃隔熱領域具有十分廣泛的應用前景。目前已經報導的具有較強近紅外吸收或反射性能的無機材料主要集中於導電氧化物，如氧化錫銻(ATO)、氧化銦錫(ITO)和氧化鋅鋁(AZO)等，這類導電氧化物薄膜一般可以遮蔽波長大於1 500 nm 的近紅外光線。
銫鎢青銅(CsxWO₃)具有近紅外遮蔽性能是最近幾年才被發現的，CsxWO₃ 薄膜可以遮蔽波長大於1 100 nm 的近紅外光，玻璃表面塗覆CsxWO₃薄膜後，其近紅外遮蔽性能和隔熱性能隨著CsxWO₃中銫含量的增加而增強，其中表面塗有CsxWO₃薄膜的玻璃隔熱性能最佳，與空白玻璃相比，隔熱溫差可達13.5℃。因而具有更加優異的近紅外遮蔽性能，有望作為智能窗在建築和汽車玻璃隔熱領域得到廣泛應用。