三氧化鎢(化學式:WO3)是一種重要的無機化合物,具有以下特點:
一、物理性質
外觀與顏色:通常為黃色粉末,加熱時顏色可能會由淺變深。
晶體結構:八面體結構,鎢原子位于八面體的中心,氧原子位于八個面的各個頂點上。它在不同的溫度下會經歷四方相、正交相、單斜相、三斜相等晶相結構的轉變。
密度與熔點:比重(密度)約為7.16g/cm3,熔點約為1473℃,沸點高于1700℃。
二、化學性質
溶解性:三氧化鎢不溶于水,也不溶于除氫氟酸外的其他無機酸。但它能溶于堿液,特別是熱堿溶液,生成鎢酸鹽。此外,它還能緩慢溶于氨水和濃熱的氫氧化鈉溶液中。
酸堿性:是酸性氧化物,能與堿反應生成鎢酸鹽。
穩定性:在常溫下穩定,高溫下可分解。
氧化性:具有較強的氧化性,可被還原為鎢或低價鎢氧化物。
還原性:在高溫下,三氧化鎢可以被氫氣、一氧化碳等還原性物質還原成二氧化鎢或金屬鎢粉。
反應性:三氧化鎢與氯氣加熱反應可以生成氯氧化物,但它不能與溴、碘反應。同時,它能與鹵素化合物如五氟化溴、三氟化氯等發生劇烈反應。
三、應用領域
硬質合金制造:三氧化鎢是制造高熔點合金和硬質合金的重要原料,如刀具、模具等。
陶瓷原料:采用傳統電子陶瓷燒結工藝制備的WO3陶瓷,在冷卻過程中會在晶粒表面呈現氧元素富集,這使得WO3陶瓷具有潛在的壓敏電阻應用可能性。
電致變色材料:三氧化鎢電致變色薄膜可用于制造智能調光玻璃,這種玻璃在建筑、汽車、飛機等領域有廣泛應用,能有效隔熱、降低能耗。
氣敏傳感器:利用其良好的催化和氣敏性能,三氧化鎢可用于制備結構相對簡單、成本相對低廉、靈敏度相對較高的氣敏傳感器。
光催化材料:三氧化鎢是一種理想的光解水催化劑,在太陽能光解水制氫領域有重要應用前景。此外,三氧化鎢也被應用在空氣凈化。
屏蔽材料:三氧化鎢對電磁波有良好的吸收和屏蔽效果,可用于制作金屬纖維防輻射服和醫用屏蔽件等。