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氧化鎢的性質

常見的氧化鎢包含三氧化鎢、藍色氧化鎢、紫色氧化鎢和二氧化鎢,氧化鎢性質主要有導電性、鐵磁性、催化特性等。三氧化鎢的性質隨製備條件的不同(速率和溫度)而不同:低溫下制得的三氧化鎢較活潑,易溶于水;高溫制得的三氧化鎢則不溶于水。

氧化鎢的導電性

氧化鎢的導電性是一種重要氧化鎢的性質。大量研究結果表明氧化鎢納米結構具有導電性好、閾值電場較低、可承 受的電流較高等優點,因此在場致電子發射器件中受到人們的廣泛關注。

三氧化鎢的一個重要特性是:氧化還原反應會造成其導電度有大幅 度的變化,在酸性溶液中被還原後形成 HxWO3,其中x的大小由最終的反應程度而定。實驗中發現x值始終介於0~0.5之間,就一個三氧化鎢分子能帶來看,其導電帶由空狀態而變成為有價電子之狀 態,而且x的大小影響材料的導電性,當在酸性溶液中的反應是如下:
(淺黃色絕緣體) WO3+xH++xe-⇔ HxWO33(深藍色導體)

黃色氧化鎢TiO2-WO3光催化劑

氧化鎢的鐵磁性

鐵磁性(Ferromagnetism)也是氧化鎢的性質之一,指的是氧化鎢的磁性狀態,具有自發性的磁化現象。所有材料中最廣為人知的是鐵,鐵磁性因而得名。某些材料在外部磁場的作用下得而磁化後,即使外部磁場消失,依然能保持其磁化的狀態而具有磁性,即所謂自發性的磁化現象。所有的永久磁鐵均具有鐵磁性或亞鐵磁性。

研究指明,六方晶相WO3-Co3O4 的複合氧化物,磁學性質為鐵磁性耦合;選取普通無機化合物為原料獲得纖維形貌的複合氧化物,其晶態為六方和三斜晶相共混的WO3-Co3O4 的複合氧化物,表現為反鐵磁性耦合。因而可以得出結論:不同晶系的WO3顯著影響Co3O4 的磁性。

氧化鎢的催化特性

氧化鎢的性質還包括催化特性,三氧化鎢是一種特殊的N型過渡金屬半導體材料,具有催化特性,其主要表現為光催化、電催化等性能。氧化鎢的催化特性受到廣泛的研究,尤其在水解制氫方面被寄予厚望。另外,不同晶型的氧化鎢,其催化效率明顯不同,研究發現,六方相三氧化鎢降解效率在30.0%以上,大於單斜相三氧化鎢。

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