三氧化鎢(WO3)又叫黃色氧化鎢,是鎢的一種氧化物,同時(shí)也是一種N型半導(dǎo)體材料。這兩種身份使三氧化鎢不僅擁有密度大、沸點(diǎn)高、熔點(diǎn)高等物理性質(zhì),還具有催化、光學(xué)和電學(xué)等性質(zhì)。
三氧化鎢是一種不溶于水、溶於堿、微溶於酸的黃色粉末。在空氣中穩(wěn)定,不溶于水和除氫氟酸外的無(wú)機(jī)酸,能緩慢溶於氨水和熱濃氫氧化鈉溶液中。密度為7.2-7.4g/cm3,沸點(diǎn)在1700-2000℃之間,熔點(diǎn)約為1470℃,分子式為WO3,分子量為231.85。
三氧化鎢的性質(zhì)隨製備條件的不同(速率和溫度)而不同:低溫下制得的三氧化鎢較活潑,易溶于水;高溫制得的三氧化鎢則不溶于水。三氧化鎢受熱時(shí)顏色由淺變深,冷卻後復(fù)原。在850℃時(shí),三氧化鎢顯著昇華,昇華熱為459.8K/mol,熔融時(shí)呈綠色。
三氧化鎢的分子式相當(dāng)簡(jiǎn)單,但它的物理性質(zhì)卻十分的複雜。三氧化鎢的結(jié)構(gòu)易變不穩(wěn)固,在-50℃-740℃的溫度間其至少有5次結(jié)構(gòu)相變,如立方相、四方相、正交相、單斜相、三斜相和六方相等。三氧化鎢可以作為催化劑的原理就是利用自己多變而相近的結(jié)構(gòu)去影響反應(yīng)物的分子結(jié)構(gòu),生成多個(gè)勢(shì)能相近的中間狀態(tài),逐漸變成物分子。因此,三氧化鎢的物理化學(xué)性質(zhì)為其在工業(yè)催化劑和光催化劑的應(yīng)用中起到了關(guān)鍵作用。工業(yè)中,它不僅可用於鎢冶金工業(yè)中生產(chǎn)大量的鎢製品,還可在環(huán)保方面運(yùn)用光致變色性能解決人們煩惱的水污染問(wèn)題。