不同W氧化度鈉鎢青銅的結構特征與合成方法探究

作者：李靈慧,李艷,黎晏彰,魯安懷,丁竑瑞

摘要：鈉鎢青銅NaxWO3(0≤x≤1)因其特殊的物理化學性質受到學者的日益關注,它是一種孔道結構的非嚴格計量含鎢化合物,Na+填充于由[WO6]八面體排列組合起來的二級結構空隙中。隨著x值的增加,W的平均氧化度逐漸降低,NaxWO3依次發生單斜-正交-四方Ⅰ(空間群I4/nmm)-六方-四方Ⅱ(空間群P4/mbm)-立方晶體結構的轉變,結構對稱型逐漸升高(四方Ⅱ型除外)。本文從晶體化學角度系統研究了不同W平均氧化度鈉鎢青銅的結構特征,并通過固相合成法得到了四方和立方鈉鎢青銅,通過水熱合成法得到了六方鈉鎢青銅。實驗結果表明,在固相合成過程中,還原劑NaBH4的量越多,W還原的價態越低,實現鈉鎢青銅NaxWO3由四方結構向立方結構的轉變;在相同還原劑量情況下,合成溫度越高,得到的鈉鎢青銅結構對稱型越高;合成立方鈉鎢青銅的溫度一般為700~850℃,高于四方鈉鎢青銅的合成溫度(600~700℃);反應需要適當的酸堿度環境,合成四方和六方鈉鎢青銅的pH值應控制在6左右,在水熱合成過程中,六方結構的鈉鎢青銅pH值設在2附近較適宜。本文為鈉鎢青銅系列化合物及不同結構鈉鎢青銅的合成提供了參考。

發文機構：北京大學造山帶與地殼演化教育部重點實驗室

關鍵詞：鈉鎢青銅晶體結構W氧化度鎢氧八面體sodium tungsten bronzescrystal structuresW oxidation degreetungsten-oxygen octahedron

分類號： P578.91[天文地球—礦物學][天文地球—地質學]