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| 作者：钨制品生产商、供应商-厦门中钨在线 文章来源：网络转载 更新时间：2015-10-23 8:30:35 |
三氧化钨的理想晶体结构
【中钨在线新闻网-钨新闻】
三氧化钨的理想晶体结构属于Re03型，与钙钦矿ABO3结构非常相似，只是W原子占据着B的位置，而A位置空置。从单纯的化学计量比来看，三氧化钨中W:O为1:3，其理想晶体结构可以看成由一个处在中心的W原子和围绕在W原子周围的六个。原子组成的钨氧八面体[W06]经过共顶连接而成，八面体之间有许多空隙，形成了各种通道。其晶体结构示意图如图1.2所示。+6是W中最高的价态，除此之外，还有+2,+3,+4,+5价。实际中的三氧化钨无法满足严格的化学计量比，非化学计量的WO3为N型半导体，通常以W03-x(x=0-1)表示。三氧化钨在一40~740℃温度范围内具有不同的结构相变，这些不同的结构相变不是钨原子和氧原子的重组，而是在原有理想晶体结构上由钨原子发生畸变和扭曲所致。随着温度的升高，三氧化钨发生的相变顺序为:低温单斜(β一W03)三斜(α-W03)室温单斜(y-W03)正交相(β一W03)和四方相(α-W03)。同时也存在六方相的三氧化钨晶相。发生相变的根本原因是处在八面体中心的W原子会向棱边发生位移以及[W06]八面体的倾斜，这些从低温到高温的相变都是不可逆的，表明在高温下形成的稳定相在低温下也可以稳定地存在。同时，相变不仅仅取决于温度，而且其他因素如晶粒尺寸等也有一定程度的影响。另外，在不同的制备条件下，WO3还会出现带有结晶水的水合物(W03·xH20x=0.33,1或2)，常见的水合物有W03·0.33H20,W03·H20,W03·2H20，这些水合物在文献中均有报道。通常这些水合物在特定的工作温度下不稳定，在一定的工作温度下会脱去水分子形成相应的W03。W03·0.33H20是一种常见的WO3结晶前驱体，也呈现出层状结构。W03·0.33H20含有两种类型的八面体，其中一种是围绕在钨原子周围的六个氧原子通过共角连接将钨氧八面体结合;第二种则是六个氧原子中仅有四个参与共顶连接，在垂直于共顶连接的赤道平面上，一个形成较长的W-OH2键，另一个形成较短的W=O双键。W03·H20是一种二维的有序结构，八面体中四个原子参与了共顶连接，在垂直于赤道平面上，一个较短的W=O双键和一个存在于结构水中的较长的W-OH2键，于是这种结构的形成是由于层与层之间的氢键作用。
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