一維納米WO3的生長機(jī)理分析

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對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，在隨后的晶體長大過程中由于各個方向的生長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等報道，WO3納米顆粒在長大過程中首先會聚集，而棒狀結(jié)構(gòu)成形后又會分散是因?yàn)楸砻婺芎蜔o機(jī)鹽的作用。X. Chang等也曾報道，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最終形貌的形成產(chǎn)生影響。根據(jù)文獻(xiàn)報道以及本實(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，大量鎢酸聚合物立即產(chǎn)生，同時混合溶液由堿性變?yōu)樗嵝浴Ｆ鋬刹椒磻?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大兩個過程。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，根據(jù)鎢酸的基本性質(zhì)，鎢酸被加熱至100 0C后會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)過長大形成主要的納米微晶，在納米微晶的繼續(xù)長大過程中，反應(yīng)環(huán)境中的介質(zhì)便發(fā)揮其作用。
 

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