Wolfraam(VI)oxide

Wolfraam(VI)oxide, ook bekend als wolfraamtrioxide of wolfraam anhydride, WO3, is een chemische verbinding die zuurstof en het overgangsmetaal wolfraam bevat. Het wordt verkregen als tussenproduct bij het terugwinnen van wolfraam uit zijn mineralen. Wolfraamertsen worden behandeld met alkaliën om WO3 te produceren. Verdere reactie met koolstof of waterstofgas reduceert wolfraamtrioxide tot het pure metaal.

2 WO3 + 3 C → 2 W + 3 CO2 (hoge temperatuur)
WO3 + 3 H2 → W + 3 H2O (550-850 ° C)

Wolfraam (VI) oxide komt van nature voor in de vorm van hydraten, waaronder mineralen: wolfraam WO3 · H2O, meymaciet WO3 · 2H2O en hydrotungstiet (met dezelfde samenstelling als meymaciet, maar soms ook geschreven als H2WO4). Deze mineralen zijn zeldzame tot zeer zeldzame secundaire wolfraammineralen.

Wolfraamtrioxide wordt in het dagelijks leven voor vele doeleinden gebruikt. Het wordt in de industrie vaak gebruikt om wolfraam te vervaardigen voor röntgenschermfosfor, brandwerende weefsels en gassensoren. Vanwege zijn rijke gele kleur wordt WO3 ook gebruikt als pigment in keramiek en verf.

De afgelopen jaren is wolfraamtrioxide gebruikt bij de productie van elektrochrome ramen of slimme ramen. Deze ramen zijn elektrisch schakelbaar glas dat de lichttransmissie-eigenschappen verandert met een aangelegde spanning. Dit stelt de gebruiker in staat om hun ramen te kleuren, waardoor de hoeveelheid warmte of licht dat doorlaat verandert.

2010- AIST rapporteert een kwantumopbrengst van 19% in fotokatalytische watersplitsing met een cesium-versterkte wolfraamoxide-fotokatalysator.

In 2013 werden zeer fotokatalytische actieve titaan / wolfraam(VI)oxide / edelmetaal (Au en Pt) composieten in de richting van oxaalzuur verkregen door middel van selectieve edelmetaal fotodepositie op het gewenste oxide oppervlak (ofwel op TiO2 of op WO3). De composiet vertoonde een bescheiden waterstofproductieprestatie.

In 2016 werden vormgestuurde wolfraamtrioxide-halfgeleiders verkregen door middel van hydrothermale synthese. Van deze halfgeleiders werden composietsystemen gemaakt met commercieel TiO2. Deze composietsystemen vertoonden een hogere fotokatalyse-activiteit dan de commerciële TiO2 (Evonik Aeroxide P25) in de richting van afbraak van fenol en methyloranje.

Onlangs hebben sommige onderzoeksgroepen aangetoond dat niet-metalen oppervlakken zoals overgangsmetaaloxiden (WO3, TiO2, Cu2O, MoO3 en ZnO enz.) Kunnen dienen als een potentiële kandidaat voor SERS-verbetering en dat hun prestaties vergelijkbaar of zelfs hoger zouden kunnen zijn dan die van edelmetalen elementen. Er zijn twee basismechanismen voor deze toepassing. Een daarvan is dat de verbetering van het Raman-signaal werd afgestemd door ladingoverdracht tussen de kleurstofmoleculen en de WO3-materialen van het substraat. De andere is om de elektrische afstemming van de defectdichtheid in de WO3-materialen te gebruiken door de lekstroomregeling voor oxidatie om de versterkingsfactor van het SERS-effect te moduleren.