氢钨青铜浅析

与氢钼青铜(HxMo3)一样,氢钨青铜也是一类非化学计量化合物,是一类新型的功能材料,具有多种独特的电子性能,在光催化、固体氧化物燃料电池、有机光伏电池、储能、电致变色和光致变色等领域有着广泛的应用前景。

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从化学成分上来看,氢钨青铜是由钨、氢和氧三种元素组成的一种无机化合物,是由氢原子和三氧化钨分子组成的一种非整比化合物,英文名为hydrogen tungsten bronze,化学式HxWO3,x在0和1之间。注意:其分子式不能写成水合物WO3·H2O的形式。

从晶体结构来看,钨青铜拥有六元、五元或四元环孔道,且沿(001)方向形成一维孔道,具有特殊的空间隧道结构,进而有利于离子的脱嵌与交换,使其具有给予和接受质子的能力。

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从物理化学性质来看,HxWO3具有良好的导电性、光催化性能、电致变色和光致变色等特点。注意:随着x值的增加,HxWO3的费米能级的态密度逐渐增大,相应的自由电子浓度也逐渐增加,而导电能力渐强;随着x值的增加,HxWO3的颜色会由淡蓝灰色逐渐变成金黄色。

从生产方法来看,三氧化钨在酸性溶液中与液态金属表面接触后,自身会迅速发生变色反应,幷被还原成氢钨青铜材料。方法二:以WCl6作为前驱物,无水乙醇为溶剂,经溶剂热反应得到W18O49;后将W18O49分散于水中,幷加入乙酸镉和硫代乙酰胺,经水热反应得到W18O49/CdS,再把其加入到盐酸水溶液中,经光照得到HxWO3/CdS复合物;HxWO3/CdS复合物滴加到低浓度的硝酸溶液中,使CdS充分消解,再经洗涤、干燥制得纯HxWO3。

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