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【背景及概況】[1][2]
我國是鎢礦資源大國，據(jù)美國資源調(diào)查局統(tǒng)計(jì)，2009年我國鎢資源儲(chǔ)量為180萬t（金屬），占世界總儲(chǔ)量份額65％。鎢精礦、中間制品價(jià)格低，其產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)放在鎢深加工和技術(shù)密集型產(chǎn)品上，對(duì)提高我國鎢資源的開發(fā)和利用水平有著重要意義。鎢酸鹽類礦物是金屬元素陽離子與鎢酸根的化合物，是陰離子含鎢酸根（WO2-4 ）或聚鎢酸根的鹽，常見的物質(zhì)有鎢酸鈉、鎢酸鈣、鎢酸鈷、鎢酸鎘、鎢酸亞鐵、鎢酸銨和鎢酸鋅等，是一類非常重要的無機(jī)功能材料。它們在自然界常見的晶體結(jié)構(gòu)有兩種： 離子半徑較大的如鈣、鋇、鉛、鍶二價(jià)陽離子的鎢酸鹽的晶體結(jié)構(gòu)為白鎢礦（Scheelite，BaWO4）型結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，鎢原子滿足四角協(xié)同關(guān)系。而半徑比較小的二價(jià)陽離子如Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Zn的鎢酸鹽屬于鎢錳鐵礦型結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，鎢原子滿足六重對(duì)稱關(guān)系。作為一種重要的無機(jī)材料，金屬鎢酸鹽在光致發(fā)光、微波、光纖、閃爍體、濕度感應(yīng)、磁性以及催化劑等方面都有著廣泛的應(yīng)用前景。
鎢酸鈣化學(xué)式CaO4W。分子量 287.91600，粉末。鎢酸鈣化學(xué)穩(wěn)定性好，光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)性能優(yōu)異，還具有耐磨、耐腐蝕、無毒等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于光學(xué)材料、磁材料、陶瓷材料、抗菌材料、防腐劑、催化劑以及染料等方面，具有廣闊的發(fā)展前景和可預(yù)期的市場潛力。目前，鎢酸鹽功能材料的研究和開發(fā)主要集中于光催化材料、發(fā)光材料、高分子填充材料、功能陶瓷材料、涂料填充改性材料等方面。
【制備】[2]
1. 微乳液法：將氯化鈣溶液和鎢酸鈉溶液分別滴加到環(huán)已烷和正丁醇的兩份溶液中，攪拌30分鐘形成微乳液，混合再繼續(xù)攪拌30分鐘，靜置陳化1小時(shí)得到白色沉淀，過濾洗滌數(shù)次，最后90℃烘干得到鎢酸鈣晶體。
2. 離子置換法：離子置換法是利用溶液離子與離子交換劑中的可交換基團(tuán)的離子交換能力不同來進(jìn)行分離的一種方法。分別以純度99.9％的鎢片、碳?jí)K、Ag/AgCl為工作電極、輔助電極和參比電極，將工作電極和輔助電極分別浸入含Ca2+ 的堿性溶液和高錳酸鉀溶液中，電極和溶液分別用導(dǎo)線和鹽橋相連接，組成三電極雙電解槽原電池系統(tǒng)，處理10分鐘，可得到電沉積的鎢酸鈣薄膜；將鎢酸鈣薄膜浸入含Tb3+離子的溶液中處理8分鐘，取出樣品沖洗干燥，得到鎢酸鈣薄膜試樣。
3. 化學(xué)沉淀法：用去離子水溶解鎢酸鈉和硝酸鈣，加表面活性劑PEG200并攪拌1小時(shí)，加入適量氨水?dāng)嚢?0分紅，將PEG200以兩倍水體積用量加入到硝酸鈣溶液中攪拌1小時(shí)，然后將鎢酸鈉溶液直接加入到硝酸鈣溶液中并攪拌20分鐘，最后得到白色混濁液。靜置1.5小時(shí)后得到白色沉淀，用去離子水清洗，并于100℃烘干，得到白色的鎢酸鈣樣品。
【應(yīng)用】[2][3]
鎢酸鈣可用于熒光涂料、攝影用光屏管、醫(yī)藥、X射線照片及日光燈等。
鎢酸鈣可用于制備發(fā)光材料。鎢酸鹽是一種自激活發(fā)光材料，自從1906年首次將鎢酸鈣用作X射線發(fā)光材料后，不少學(xué)者對(duì)鎢酸鹽發(fā)光性質(zhì)的研究產(chǎn)生了濃厚的興趣。由于鎢酸鹽具有發(fā)光和結(jié)構(gòu)特性，其在磷光體、放射強(qiáng)度閃爍計(jì)數(shù)材料、激光器基質(zhì)材料以及熒光材料方面的應(yīng)用也逐漸被開發(fā)出來。鎢酸鈣經(jīng)紫外光激發(fā)在430nm左右發(fā)射藍(lán)光，535nm左右發(fā)射綠光，而摻入不同稀土離子則可以發(fā)出不同顏色的光。有研究采用共沉淀法成功制得摻Eu3+ 的鎢酸鈣粉末并進(jìn)行表征，結(jié)果顯示，615nm處Eu3+ 的電偶極躍遷強(qiáng)度遠(yuǎn)大于591nm處Eu3+的磁偶極躍遷，表明Eu3+和鎢酸鈣共沉淀的發(fā)光材料發(fā)射的紅色熒光單色性好，干擾小。
此外，鎢酸鈣在紫外光激發(fā)下會(huì)發(fā)出藍(lán)色熒光，而且鎢酸鈣發(fā)光性能穩(wěn)定，是一種很好的熒光材料，為了增加鎢酸鈣的發(fā)光區(qū)域，擴(kuò)大其發(fā)光范圍，可以對(duì)其摻雜稀土離子合成出三原色熒光粉體。研究表明每種稀土離子摻雜到鎢酸鈣中都有自己最適宜的摻雜濃度，并且摻雜離子濃度對(duì)鎢酸鈣的熒光性有很大的影響。由于摻雜的鎢酸鈣熒光粉并不是一種天然物質(zhì)，因此主要靠人工合成得到。目前鎢酸鈣摻雜稀土離子的熒光粉體已經(jīng)有一些，例如李劍秋、黃志良等采用共沉淀法制備了稀土Eu3+、Tb3+摻雜的鎢酸鈣三原色（藍(lán)色、綠色和紅色）熒光粉體，該方法成功制備了三原色熒光體；劉正偉、劉應(yīng)亮等制備出了新型紅色長余輝發(fā)光材料CaWO4：Eu3+；有研究利用水熱法合成了Pb2+摻雜的鎢酸鈣熒光粉體，其利用水熱法合成出的CaWO4：Pb2+熒光體，產(chǎn)物相組成單純，其發(fā)光學(xué)性能符合使用要求，尤其是熒光體顆粒直徑較小，顆粒分布比較集中，適合直接涂敷使用。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 田文斌， 張翠玲. 鎢酸鋇電子結(jié)構(gòu)的第一性原理研究[J]. 重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)： 自然科學(xué)版， 2012， 29(10)： 68-72.
[2] 孟偲， 董翠芝， 張明熹， 等. 鎢酸鹽功能材料的研究進(jìn)展[J]. 稀有金屬與硬質(zhì)合金， 2016 (1)： 25-29.
[3] 盧越;李星;許蘭平;王冬杰.一種稀土摻雜鎢酸鈣熒光粉的制備方法. CN201010216690.6，申請(qǐng)日2010-06-28