藍色氧化鎢的晶相
剛剛接觸過度金屬氧化物的小白,請教一個問題:
我現(xiàn)在制備了一種藍色的氧化鎢(藍色比較深),但是去測試XRD時峰很雜,與標準卡片對照比較符合的是WO3·0.33H2O。比較疑惑的是,我的樣品是藍色的,應(yīng)該是非化學計量比的吧?為什么檢測出的東西不對呢?根據(jù)文獻所述,WO3·0.33H2O應(yīng)該是白色或者淡黃色的。目前不知道該如何解釋這以結(jié)果,有重復制備樣品和測試XRD。希望有老師幫忙解答一下!謝謝了!
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京公網(wǎng)安備 11010802022153號
藍色是由于部分W是+5價的,混合價態(tài),從而顯示的是藍色,這個應(yīng)該是跟你的合成方法有關(guān)。
再請問下,那WO3·0.33H2O的話應(yīng)該不含有低價的W吧,呈現(xiàn)藍色的應(yīng)該就是里面含有低價態(tài)的雜質(zhì)了?
不應(yīng)該。但你不能保證你的材料就是WO3·0.33H2O,除了XRD卡片以外還要看你的合成條件是否有可能引入其它的離子,比如Na,Li,H等。鎢的氧化物的組成和結(jié)構(gòu)很復雜,有一大堆化學組成非常相近的卡片,辨識起來確實很難。
過了很久還是沒搞清這些問題,想麻煩再請教下您。如果有引入Na, Li, H等,是不是意味著這些雜質(zhì)在晶格中形成了摻雜,導致晶格中產(chǎn)生了缺陷,然后具有低價態(tài)的鎢呢?另外,氧空位氧化鎢是不是一定有固定的晶相呢,如WO2.9,WO2.72,W18O49這類的。有沒有可能形成一定量的氧空位,但是晶相還是保持的WO3的晶相呢?
你的問題很好,這就涉及到固體化學的核心問題了,缺陷與晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系。Na,Li,H等不能僅僅用摻雜來定義,事實上,這就是鋰離子電池,鈉離子電池的儲能基礎(chǔ),摻雜,缺陷以及低價態(tài)的鎢是同步變化的關(guān)系;單純的氧空位有固定的晶相,你列舉的幾個都是文獻已報道的固定缺陷比例的結(jié)果之一;WO3本身由于W的極高價態(tài),極性非常強,就是容易產(chǎn)生氧缺陷的,W又是第六周期,吸收電子被還原了也是很正常的,所以你說的保持WO3晶相又形成一定量的氧空位在WO3中一直都是存在的,缺陷量的多少決定了W的價態(tài),三氧化鎢的結(jié)構(gòu),儲能,催化等一系列性質(zhì)
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非常感謝您!我大概理解是,即使XRD測出了的是WO3晶相,那么采用其他手段(XPS, Raman)表征出該物質(zhì)具有氧空位,那么在理論上也是說的過去的;是不是氧空位并不是簡單由晶相決定的。您看我上述理解有問題嗎?