鉭鎢青銅

簡介

氧化鎢是一個被廣泛研究的過渡金屬氧化物，因為它具有獨特的性質可望在電變色器件、感測器、分離材料等方面得到應用，被人們廣泛關注。近年來，一維過渡金屬氧化物納米材料具有特殊的光學、磁學和電子學特性，越來越受到人們的關注，而將過渡金屬離子引入材料骨架結構中，改變材料的微觀結構或表面屬性，使其性能更優是目前對材料進行改性研究的熱點。鎢青銅氧化鎢中的Ｗ 離子易變價態，當將過渡金屬引入晶體結構中，Ｗ的價態發生變化，在Ｗ６＋，Ｗ５＋和Ｗ４＋的相互轉換過程中，會出現晶格內形成不穩定的氧空位，材料表面產生缺陷等現象，將導致氧化鎢表現出特異的物理化學性質，必將有重要的用途。鉭屬於過渡金屬本身可作為電極材料，且Ta5+離子的半徑較小，活性較大，可以判定鉭摻雜對鎢青銅的電化學性能有較大的影響。

製備

1.稱取2g Na₂WO₄.2H₂O於內襯為聚四氟乙烯的反應釜中，加入二次蒸餾水，磁力攪拌使其溶解；
2.再加入一定量3 mol/L鹽酸溶液，控制整個反應體系pH小於1.5，向上述溶液中加入0.05 mol/L TaCl₅溶液和0.5 mol/L NH₄(SO₄)₂，攪拌2 h後密閉反應釜；
3.在170 ℃下水熱處理48 h，將反應產物分別用蒸餾水洗滌至中性，再置於－40℃冷凍乾燥機中冷凍乾燥。

通過水熱法將過渡金屬鉭引入六方相氧化鎢結構中，獲得納米線狀的TaxWO₃，樣品均勻性好、純度高。當TaxWO₃材料中Ta/W 摩爾比為0.04時達到鉭摻雜氧化鎢的固溶限值。以低價態、大半徑的鉭離子摻雜進入氧化鎢的結構，對其晶胞參數產生影響，晶格發生畸變，材料表面氧空位比例增大，電子躍遷的能隙降低，材料的光催化性能明顯提高。且TaxWO₃在酸性條件對H+的還原能力比較穩定，可望在燃料電池領域有潛在的應用。