鎢青銅是一種含鎢的非整比化合物，外貌似銅而具化學(xué)惰性。鎢青銅通常呈立方晶系或四方晶體。不溶于水，也不溶于除氫氟酸以外所有的酸，但溶于堿性試劑。可用作一氧化碳氧化反應(yīng)的催化劑和燃料電池中的除氣劑。
介紹
一種經(jīng)驗(yàn)式為 MWO的非化學(xué)計(jì)量化合物，其中M通常是堿金屬，也可以是堿土金屬、離子和稀土金屬離子等。x 介于 0 和 1之間。鎢青銅一般具有金屬光澤和特殊的顏色。 M 的品種和 x 數(shù)值的變化，可使它具有導(dǎo)體或半導(dǎo)體性質(zhì)。結(jié)晶化學(xué)研究證明，鎢青銅實(shí)質(zhì)上是堿金屬原子插入 WO 晶格之后而形成的固溶體。當(dāng)所有的空位皆被充滿后，得到的化合物便是 MWO 。鎢青銅的形成與鎢的可變?cè)觾r(jià)有關(guān)，如果只是部分空位被堿金屬的原子所置換，則一部分鎢原子將由六價(jià)變?yōu)槲鍍r(jià)。
物化性質(zhì)
鎢青銅中最常見的是鈉鎢青銅，它具有金屬的光澤，呈現(xiàn)的顏色隨 x 值的變化而異，可從金黃色到淡藍(lán)灰色，例如， NaWO 為金黃色， NaWO 為紅色， NaWO 為紫紅色， NaWO 為藍(lán)色。當(dāng) Na∶WO 比值大于 0.3 時(shí)，它的電阻溫度系數(shù)為正值，極不穩(wěn)定，具有半金屬性質(zhì)；小于 0.3 時(shí)則為負(fù)值，是半導(dǎo)體。
所有鎢青銅在性質(zhì)上都極端惰性，具半金屬性，有金屬光澤和導(dǎo)電性。它們的化學(xué)惰性表現(xiàn)在不溶于水和抵抗除氫氟酸以外的一切酸。但它們可將硝酸銀從其氨水溶液中還原為金屬銀，而在堿存在時(shí)，它們可被氧氧化為鎢(Ⅵ)酸鹽。它們的半導(dǎo)體性，可認(rèn)為其中的一切鎢原子都是W(Ⅵ)，金屬鈉的價(jià)電子像在金屬鈉中一樣，在鎢青銅的晶格中自由運(yùn)動(dòng)。鋰也可形成鎢青銅，但不導(dǎo)電。
組成
鎢青銅的顏色隨組成的不同而有很大變化，如NaWO中x～0.9時(shí)為金黃色，x～0.6時(shí)為橙紅色，x～0.45時(shí)為紅紫色，x～0.3時(shí)為暗藍(lán)紫色。結(jié)構(gòu)上，NaWO中每去掉一個(gè)Na離子，則一個(gè)W原子就應(yīng)從W(Ⅴ)變?yōu)閃(Ⅵ)。因此，在這種有缺陷的NaWO中有(1-x)個(gè)W(Ⅵ)原子和(1-x)個(gè)空Na原子的位置。完全純的NaWO還未制得，而WO(即Na原子數(shù)為最小極限x=0)是稍微畸變的ReO結(jié)構(gòu)(即去掉鈣鈦礦中的大陽離子的結(jié)構(gòu))。所以實(shí)際上鎢青銅的組成近于Na.WO-Na.9WO。
結(jié)構(gòu)晶系
鎢青銅結(jié)構(gòu)有四方晶系和正交晶系兩種，它們沿C軸方向共角相連。另一類為斜方晶系的鎢青銅型結(jié)構(gòu)可視為沿四方單胞的對(duì)角線進(jìn)一步畸變而造成。如BaNaNbO為斜方鎢青銅型結(jié)構(gòu)。
制備
鎢青銅一般采用氫氣還原、電解還原、氣相沉積、熔融或固態(tài)反應(yīng)的方法制備，其中以固態(tài)反應(yīng)最易實(shí)現(xiàn)。
參考資料 >