鎢青銅是一種含鎢的非整比化合物,外貌似銅而具化學(xué)惰性。鎢青銅通常呈立方晶體或四方晶體。不溶于水,也不溶于除氫氟酸以外所有的酸,但溶于堿性試劑??捎米饕谎趸佳趸磻?yīng)的催化劑和燃料電池中的除氣劑。
1基本信息
英文名稱:tungsten bronzes
一種經(jīng)驗(yàn)式為 MxWO3的非化學(xué)計(jì)量化合物,其中M通常是堿金屬,也可以是堿土金屬、銨離子和稀土金屬離子等。x 介于 0 和 1之間。鎢青銅一般具有金屬光澤和特殊的顏色。 M 的品種和 x 數(shù)值的變化,可使它具有導(dǎo)體或半導(dǎo)體性質(zhì)。結(jié)晶化學(xué)研究證明,鎢青銅實(shí)質(zhì)上是堿金屬原子插入 WO3 晶格之后而形成的固溶體。當(dāng)所有的空位皆被充滿后,得到的化合物便是 MWO3 。鎢青銅的形成與鎢的可變原子價(jià)有關(guān),如果只是部分空位被堿金屬的原子所置換,則一部分鎢原子將由六價(jià)變?yōu)槲鍍r(jià)。
2色澤
鎢青銅中常見的是鈉鎢青銅,它具有金屬的光澤,呈現(xiàn)的顏色隨 x 值的變化而異,可從金黃色到淡藍(lán)灰色,例如, NaWO3 為金黃色, Na0.67WO3 為絳紅色, Na0.5WO3 為紫紅色, Na0.2WO3 為藍(lán)色。當(dāng) Na∶WO3 比值大于 0.3 時(shí),它的電阻溫度系數(shù)為正值,極不穩(wěn)定,具有半金屬性質(zhì);小于 0.3 時(shí)則為負(fù)值,是半導(dǎo)體。
3性質(zhì)
稀土鎢青銅 M0.1WO3 為藍(lán)紫色粉末, M 為稀土元素,具有立方晶體結(jié)構(gòu)。 釔鎢青銅YxWO3 則具有立方晶體和四方晶體兩種結(jié)構(gòu)。鋰和鈉、鋰和鉀還可形成混合鎢青銅,如 NaxLiyWO3 和 KxLiyWO3,其中 x 可小到 0.13, x+y 可高達(dá) 0.51。通常前者為立方晶體,后者為六角形晶體。
4結(jié)構(gòu)
鎢青銅結(jié)構(gòu)有四方晶系和斜方晶系兩種,前者單元原胞都含有10個(gè)[BO6]氧八面體,它們沿C軸方向共角相連。另一類為斜方晶系的鎢青銅型結(jié)構(gòu)可視為沿四方單胞的對角線進(jìn)一步畸變而造成。如Ba2NaNb5O15為斜方鎢青銅型結(jié)構(gòu)。
5制備
鎢青銅一般采用氫氣還原、電解還原、氣相沉積、熔融或固態(tài)反應(yīng)的方法制備,其中以固態(tài)反應(yīng)易實(shí)現(xiàn)。