一維納米WO3的生長(zhǎng)機(jī)理分析

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對(duì)于水熱法制備出的一維納米W03，研究者們都提出了較為合理的生長(zhǎng)過程和機(jī)理。J. Wang等提出首先是H2W04分解開始形核，在隨后的晶體長(zhǎng)大過程中由于各個(gè)方向的生長(zhǎng)速率不同以及奧斯特瓦爾德熟化效應(yīng)的共同作用導(dǎo)致了棒狀納米WO3的形成。據(jù)K. Huang等報(bào)道，WO3納米顆粒在長(zhǎng)大過程中首先會(huì)聚集，而棒狀結(jié)構(gòu)成形后又會(huì)分散是因?yàn)楸砻婺芎蜔o機(jī)鹽的作用。X. Chang等也曾報(bào)道，除了反應(yīng)中外界因素的影響，WO3水合物本身固有的特性也對(duì)最終形貌的形成產(chǎn)生影響。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道以及本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們也提出了一維納米WO3的生長(zhǎng)機(jī)理。
在實(shí)驗(yàn)的水熱制備納米WO3過程中，選擇的輔助劑對(duì)所得的納米WO3的形貌產(chǎn)生了很大影響。當(dāng)濃HCl逐滴加入Na2W04·2H20水溶液時(shí)，大量鎢酸聚合物立即產(chǎn)生，同時(shí)混合溶液由堿性變?yōu)樗嵝�。其兩步反�?yīng)方程式如下表示:
    NaW04+2HC1 +nH20——>H2W04·nH20+2NaCl
    H2W04·nH20——>W03(crystal nucleus)+nH20
一維納米WO:晶體的形成可以主要分為形核和長(zhǎng)大兩個(gè)過程。當(dāng)加入輔助劑后的混合溶液處于溫度為180 0C的反應(yīng)釜高壓環(huán)境時(shí)，根據(jù)鎢酸的基本性質(zhì)，鎢酸被加熱至100 0C后會(huì)失去其中的水分子變成W03·WO3的形核便開始了。W03形核之后，經(jīng)過長(zhǎng)大形成主要的納米微晶，在納米微晶的繼續(xù)長(zhǎng)大過程中，反應(yīng)環(huán)境中的介質(zhì)便發(fā)揮其作用。
 

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