過渡金屬氧化物三氧化鉬（MoO₃）因其獨特的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì),一直以來是人們研究的熱點。三氧化鉬的結(jié)構(gòu)目前已知的有3種:α-MoO₃、β-MoO₃和h-MoO₃,其中α-MoO₃屬于熱力學(xué)穩(wěn)定相,而β-MoO₃和hMoO₃屬于熱力學(xué)介穩(wěn)相。介穩(wěn)相比穩(wěn)定相具有更多的物理化學(xué)活性。因此,尋求介穩(wěn)相MoO₃簡單、有效和快速的合成方法,探索其潛在的性能將具有更實際的意義。本文總結(jié)了近年來介穩(wěn)相MoO₃的制備、性能和相關(guān)機理分析研究,展望了介穩(wěn)相MoO₃的研究發(fā)展方向。 

【文章來源】：中國鉬業(yè). 2020,44(06)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

三氧化鉬結(jié)構(gòu)圖[14,17]

目前制備六方相h-Mo O3主要以水熱法為主，此外還有溶劑熱法和超聲輔助法等，不同條件下產(chǎn)物形貌各異，有棒狀、針狀和六棱柱型等。王文帝等[21]采用水熱法，利用HNO3酸化Na2Mo O3·2H2O溶液的方法制備出了六方相h-Mo O3，并對其形貌和結(jié)構(gòu)進行了表征。實驗結(jié)果表明:當(dāng)HNO3濃度在2.6 mol/L左右時，產(chǎn)物是針狀的六方相hMo O3，如圖2 (a)所示。HNO3濃度為3.77 mol/L時，產(chǎn)物是正交相α-Mo O3，并含有少量的六方相h-Mo O3。當(dāng)HNO3濃度>6.73 mol/L時，產(chǎn)物為長50～400 nm、沿[001]方向生長的正交相α-Mo O3納米纖維，如圖2(b)所示。因此，以HNO3為酸化劑，采用水熱酸化鉬鹽的方法來制備納米級Mo O3，可通過調(diào)整HNO3濃度達到控制Mo O3的晶相及形貌。楊�？〉萚22]在常溫常壓下以鉬酸鈉和濃HNO3為原料，通過簡單的液相脫水反應(yīng)，大規(guī)模合成了直徑約100～400 nm、長度可達幾個微米的六方相h-Mo O3納米棒。此外，石國軍等[23]以鉬酸為原料，通過控制鉬酸溶液p H，在60～120℃下進行水熱反應(yīng)，將獲得的沉淀于150～350℃下焙燒制得了直徑為1～10μm，長徑比為5～10的六棱柱型六方相h-Mo O3。張竹慧[24]采用離子交換和超聲波輔助制備出了六方相h-Mo O3。具體方法是:配置一定濃度的仲鉬酸銨溶液，使其通過732型陽離子交換柱，得到藍色鉬酸溶膠，然后對其進行超聲處理得到藍色沉淀，將藍色沉淀在60℃下烘干12 h，得到六方相h-Mo O3，在不同溫度下對六方相hMo O3進行煅燒，當(dāng)溫度達到300℃以上時，開始向正交相α-Mo O3轉(zhuǎn)變。根據(jù)以上研究結(jié)果，不難發(fā)現(xiàn)六方相h-Mo O3在強氧化或是在高溫作用下，介穩(wěn)結(jié)構(gòu)會遭到破壞。N.Kumagai等[25]認為某些離子或小分子存在于Mo O3的通道中，起著穩(wěn)定介穩(wěn)結(jié)構(gòu)的作用。胡媛[26]對實驗制備的六方相h-Mo O3進行熱處理，結(jié)合TG分析(如圖3所示)，認為熱失重第二階段所失去的水可能是起著穩(wěn)定六方相結(jié)構(gòu)作用的結(jié)構(gòu)水。因而，大致可以判斷隨著溫度的升高或者強氧化性酸濃度的提高，六方相h-Mo O3都可能會失去通道中的結(jié)構(gòu)水，介穩(wěn)的Mo O3六方相結(jié)構(gòu)被破壞，從而轉(zhuǎn)變成正交相α-Mo O3。

根據(jù)以上研究結(jié)果，不難發(fā)現(xiàn)六方相h-Mo O3在強氧化或是在高溫作用下，介穩(wěn)結(jié)構(gòu)會遭到破壞。N.Kumagai等[25]認為某些離子或小分子存在于Mo O3的通道中，起著穩(wěn)定介穩(wěn)結(jié)構(gòu)的作用。胡媛[26]對實驗制備的六方相h-Mo O3進行熱處理，結(jié)合TG分析(如圖3所示)，認為熱失重第二階段所失去的水可能是起著穩(wěn)定六方相結(jié)構(gòu)作用的結(jié)構(gòu)水。因而，大致可以判斷隨著溫度的升高或者強氧化性酸濃度的提高，六方相h-Mo O3都可能會失去通道中的結(jié)構(gòu)水，介穩(wěn)的Mo O3六方相結(jié)構(gòu)被破壞，從而轉(zhuǎn)變成正交相α-Mo O3。2.2 單斜相β-Mo O3的制備


本文編號：3002334