18868-43-4 / 二氧化鉬

【背景及概況】^[1][2]

鉬是一種難熔金屬。它關(guān)系到許多高科技領(lǐng)域的進(jìn)展，也關(guān)系到許多經(jīng)濟(jì)部門，如鋼鐵工業(yè)、石化工業(yè)等部門的可持續(xù)發(fā)展。近年來鉬的應(yīng)用不斷飆升， 越來越凸顯它是一種重要的不可再生資源。氧化鉬是鉬最重要的化合物，如果2005年全球共消費(fèi)16萬t鉬，平均以含鉬為52%換算，即約消費(fèi)31萬t鉬精礦，這樣，其中至少有98%的鉬精礦，即約有30萬t鉬精礦，在應(yīng)用前要轉(zhuǎn)化為氧化鉬。在應(yīng)用上，氧化鉬是一種終端產(chǎn)品，又是一種中間產(chǎn)品，氧化鉬是環(huán)境友好商品，在使用各種氧化鉬過程中不用擔(dān)心它對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生短期和長(zhǎng)遠(yuǎn)危害。工業(yè)氧化鉬是氧化鉬系列產(chǎn)品應(yīng)用最廣的商品，傳統(tǒng)的工業(yè)氧化鉬，無論是桶裝的、還是罐裝的，通常含鉬57%。我國(guó)大多數(shù)廠家生產(chǎn)的工業(yè)氧化鉬含鉬低于57%。在含Mo 57%的氧化鉬中尚含大量的銅、鉛、磷、鈣、砷和硅等雜質(zhì)。

工業(yè)氧化鉬中的氧化鉬相，有三氧化鉬、二氧化鉬、Mo₃O₈ 和Mo₈O₁₁等低價(jià)鉬氧化物，還有銅、鐵和鈣等鉬酸鹽。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備功能不斷深入。傳統(tǒng)方法生產(chǎn)工業(yè)氧化鉬的物理與化學(xué)性質(zhì)難以滿足鉬業(yè)發(fā)展的要求，工業(yè)氧化鉬產(chǎn)品面臨前所未有的挑戰(zhàn)，出現(xiàn)許多新的氧化鉬產(chǎn)品。此外科學(xué)家們對(duì)已有的氧化鉬，從性能、結(jié)構(gòu)等方面又有新的認(rèn)識(shí)。特別是一些具有前瞻性的研究發(fā)現(xiàn)，許多氧化鉬顯示出某些新的性能。納米材料，如升華法制備的納米氧化鉬凸顯奇特的催化性能，廣泛用作催化劑。而用氧化鉬箔產(chǎn)生的納米氧化鉬與升華法產(chǎn)出的納米氧化鉬性能又有所差異。當(dāng)今氧化鉬的品種增多，生產(chǎn)方法也在不斷改進(jìn)，許多新型氧化鉬具有新的特性。氧化鉬特性的表征也不盡相同，應(yīng)用領(lǐng)域和潛在的應(yīng)用領(lǐng)域在拓展。二氧化鉬是一種棕紫的晶體， 屬單斜晶系， 含Mo 74. 99%，密度6. 44 g/cm³。早在1982年有人就試圖將輝鉬礦與三氧化鉬蒸氣在回轉(zhuǎn)窯中反應(yīng)制取二氧化鉬，但反應(yīng)難以控制，產(chǎn)物不純。

【制備】^[3]

制取二氧化鉬的方法依舊是用氫還原二鉬酸銨或化學(xué)純?nèi)趸f或用氫還原二鉬酸銨與三氧化鉬的混合物。也有用氫還原仲鉬酸銨的， 還原在回轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行， 也可將二鉬酸銨加在舟皿中于多管爐中進(jìn)行。多級(jí)結(jié)構(gòu)花狀二氧化鉬的制備方法按以下步驟進(jìn)行：

1、按照體積比1∶0.59～2.5將過氧化氫逐滴加入到乙酰丙酮氧鉬的甲醇溶液中，攪拌30min，得到淺黃色透明溶液，并轉(zhuǎn)移到50mL反應(yīng)釜中，在140～200℃下溶劑熱反應(yīng) 24h，得到黑色的前驅(qū)體；

2、步驟一中得到的前驅(qū)體經(jīng)無水乙醇洗滌后于60～70℃下真空干燥8～15h，得到 多級(jí)結(jié)構(gòu)花狀二氧化鉬，真空度為0.05MPa～0.07MPa。

【應(yīng)用】^[1][2]

二氧化鉬可用于制備二氧化鉬濺射膜，首先將含二氧化鉬90%～99.5%的二氧化鉬粉在7～28MPa等靜壓壓制成極板，于真空爐中，在1250℃下燒結(jié)6h形成二氧化鉬靶坯，而后用磁控濺射或脈沖激光濺射或離子束濺射，將二氧化鉬濺射在基材上，基材可以是塑制材料、破璃基材、陶瓷基材和混合材料。其塑料基材為聚降冰片烯，陶瓷基材為藍(lán)寶石。二氧化鉬沉積在基材上形成二氧化鉬薄膜，膜厚為0.5～10μm，而后測(cè)定了二氧化鉬的功函，一般要求銦-氧化錫ITO等發(fā)光二極管材料的功函典型的數(shù)值為4.7eV。經(jīng)測(cè)定上述二氧化鉬濺射膜的功函為4.7～6eV，高于銦-氧化錫膜。此外二氧化鉬膜表面的糙度比銦-氧化錫低，其糙度小于5nm。在波長(zhǎng)為350～800nm下，二氧化鉬膜的透射率大于85%。電阻率小于300μΨcm。

此外，研究結(jié)果顯示二氧化鉬膜具有優(yōu)異的電性、光性和物理表面光潔等特性，可廣泛用于發(fā)光二極管(OLED)、液晶顯示裝置(LCD )等、離子顯示板(PDP)、場(chǎng)射顯示板(FED)、薄膜太陽能電池、低電阻歐姆觸點(diǎn)材料和其它電子材料和半導(dǎo)體材料。應(yīng)該說對(duì)二氧化鉬膜的研究目前處于起步階段，研究將日趨廣泛和深入。

總之隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)工作者對(duì)傳統(tǒng)氧化鉬產(chǎn)品的生產(chǎn)作了重大的改進(jìn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和鉬回收率。對(duì)新型氧化鉬，如納米三氧化鉬、二氧化鉬膜的性能有新的發(fā)現(xiàn)和新的應(yīng)用，有理由相信未來對(duì)各種氧化鉬產(chǎn)品將進(jìn)行更加深入的研討，一定能有更加喜人的進(jìn)步。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 張文鉦. 氧化鉬研發(fā)進(jìn)展[J]. 中國(guó)鉬業(yè), 2006, 30(1): 7-11.

[2] 鮑濤, 林金輝. 納米結(jié)構(gòu)氧化鉬的制備及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用[J]. 化工新型材料, 2016, 44(6): 40-42.

[3] 程曉麗;霍麗華;宋肖肖;徐英明;張現(xiàn)發(fā);高山;趙輝CN201210417187.6 多級(jí)結(jié)構(gòu)花狀二氧化鉬的制備方法 20121026