鎢的知識

儲能型三氧化鎢光催化劑

發佈於：2016年五27日

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光催化作用產生的兩個條件：光照和光觸媒同時存在。一般，二氧化鈦光催化劑在特定波長（388nm)的光照射下，會產生類似植物中葉綠素光合作用的一系列能量轉化過程，把光能轉化為化學能而賦予光觸媒表面很強的氧化能力，可氧化分解各種有機化合物和礦化部分無機物，並具有抗菌的作用。然而，二氧化鈦只能在足夠強度的紫外光照射時呈現很高的光催化活性，而在可見光下幾乎沒有活性。室內光中幾乎都不含有紫外線，故而，二氧化鈦在室內光線較弱或者無光環境中幾乎不能自身完成光催化反應。

有研究指明通過摻入儲能型材料，能很好的解決這個問題。三氧化鎢和三氧化鉬是儲能及能還原能量的材料，二氧化鈦在光的激發下產生電子和空穴，傳遞給儲能型材料；儲能型材料在獲得電子的同時，為內部保持一定電荷以吸引陽離子，釋放能量同時還原氧而形成過氧酸，達到在暗處抗菌性的作用。這裡的儲能型光催化劑是在光照較弱或者無光情況下依然能持續發揮高效光催化活性作用。

另外，該種儲能型材料還加入稀土元素為啟動劑，使得複合材料的儲能型光催化劑能在弱光及無光狀態下進行光催化作用。稀土元素儲能的實質是未填滿的4f層電子躍遷而產生的，由於4f層電子被5s和5p電子層的電子所遮罩，晶體場對譜線位置影響較小，所以晶體場中的能級類似於自由電子的能級，表現為分離能級。物體發光的實質就是能量的轉換，故而，稀土元素具有無法比擬的光特性。另外，稀土元素的特殊電子結構使其具有非常強的光譜性質，其發光範圍幾乎覆蓋了整個固體發光的範疇，能將吸收到的能量以光的形式發出；同時，豐富的電子能級為不同的能級躍遷創造了條件，使得稀土元素獲得多種發光性能。

將能利用光源進行感光儲能的三氧化鎢、三氧化鉬和稀土元素與二氧化鈦結合運用起來，形成複合材料的儲能型三氧化鎢光催化劑，發揮各自優勢，拓寬光觸媒的運用領域。

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納米鉑擔載三氧化鎢光觸媒

分類：鎢的知識

發佈於：2016年五27日

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染料廢水因其成分複雜、色度高、排放量大、毒性大、可生化性差等特點，一直是各種污染物中老大難的問題。國際上，常用的治理方法有物理化學脫色法、吸濾-焚燒法，然而，這兩者的局限性都比較大。納米二氧化鈦作為一種高效節能的光催化功能材料，具有化學性質穩定、無毒、氧化能力強、能耗低，並且能有效去除大氣和水中的污染物，而成為解決能源問題的理想材料。二氧化鈦的禁帶寬度（E=3.2 eV)較大，這顯示了它只能夠在波長較短的紫外光下被激發，卻不能夠很好的利用到其它波段的光能量，而這恰恰限制了它的應用；另外，它的光轉換效率很低（小於4%)，不能有效地利用太陽能，因此，研究開發可見光回應的高活性的光催化劑變得十分熱門。

鎢系催化劑，如鎢單質、鎢的氧化物、鎢的硫化物及雜多鎢酸，它們對脫硝、加氫脫硫、氧化、烴類異構化、烷基化等許多反應具有良好的催化性能。尤其三氧化鎢是一種相對廉價並且非常重要的鎢化合物，它除了具有很好的光致變色性能和氣敏性能外，還有很好的光催化性能，既可以做主催化劑又可以做助催化劑。

研究發現，三氧化鎢的禁帶寬度較低（2.4〜2.8eV)，說明它能夠利用更大波段的光，尤其能夠有效的利用太陽光中的可見光。然而，正是以內它禁帶較窄，單一氧化鎢成分的光觸媒氧化還原能力較小；另外，氧化鎢半導體光觸媒受到光激發產生電子e-和空穴H+ ，由於H+容易與e-複合，從而大大降低了它的光催化活性。因此，提高光催化劑催化活性的關鍵在於如何降低其複合率，延長H+和e-的壽命。有研究指明貴金屬納米鉑擔載三氧化鎢光觸媒具有極高的光催化活性，能夠有效的解決氧化鎢光催化劑活性低的難題；同時能有效利用可見光，擴寬了它的應用領域。其方法如下：

1.將三氧化鎢粒子溶解于無水乙醇或甲醇或異丙醇，磁力攪拌處理後，再進行超聲震盪、離心處理、真空乾燥後待用；

2.將經過前處理的氧化鎢加入到玻璃試管中，然後加入甲醇水溶液和氯鉑酸溶液，加入磁力攪拌，超聲震盪，再通入氮氣後密封玻璃試管；

3.光照反應，在磁力攪拌條件下，將步驟2的玻璃試管在高壓汞燈光照下反應，反應完畢後取出樣品進行離心處理、去離子水洗、無水乙醇清洗、乾燥，研磨成粉末，即得到納米鉑擔載三氧化鎢光觸媒。

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廢鎢條制鎢粉——化學氣相遷移

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發佈於：2016年五27日

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隨著工業的迅速發展，雖然帶來的經濟效益很高，但是其對環境的破壞性也是逐年增加，因此各國對金屬的回收越來越重視。日本在1975年就專門設置了鎢回收專門委員會，簡稱為WR。該委員會估計每生產100噸硬質合金的時候可回收31.3噸的鎢，也就是31.3的回收率，日本的實際回收率為10%，美國是20%。其中氯化法所需要的設備比較簡單，對原料的適應性比較廣，目前，該方法被認為是比較有發展前景的方法之一。近年來，用化學氣相遷移的方法從廢棄的鎢條中制取鎢細粉得到廣泛關注。

首先是在950℃的環境下，用氯氣將鎢條垂熔時夾頭兩端的切塊進行氯化，氯化物會通過氬氣輸送到還原管裡，然後用氫氣進行還原反應。將氯氣裝入工業瓶中，然後經過濃硫酸脫水後與氬氣進行混合。用鈀石棉在350℃的條件下對氫氣進行去氧，然後使用矽膠，分子篩進行乾燥。最後將反應獲得的超細鎢粉收集放在收粉管裡面，在淨化和吸收其中的氯化氫之後，含氫廢氣會排放燃燒。最終製備的鎢細粉含氧量為0.64%，氯氣含量為0.075%，氯化殘渣為0.033%。

通過化學相遷移的方法也能製備相同品質的鎢細粉。雖然在純度上，鋁的含量稍微比較高，其他所有金屬雜質大多低於甚至等同於工藝鎢粉製備的超微鎢細粉。這樣以來不僅可以大大降低工業成本，還有利於鎢細粉的應用推廣。

鎢粉和鎢條

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鎢條與衛星

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發佈於：2016年五27日

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衛星是指一種宇宙中的天體，它環繞著一顆行星並且按照一定的閉合軌道作週期性的運轉。在太陽系裡除了水星和金星以外，其他行星都是天然天體。目前被人類所發現的天然天體總數就至少有160顆。天然天體是指環繞著行星運轉的星球，而行星又環繞著恒星運轉。就比如在太陽系中，太陽是恒星，地球及其它行星環繞太陽運轉，月亮、土衛一、天衛一等星球則環繞著地球及其它行星運轉，這些星球就叫做行星的天然天體。

前不久，國際上出現了一種名為衛星動力炮的武器，人們稱之為“上帝權杖”。這是一種還在研製和開發當中的地外打擊裝置。理論上，這種武器可以通過軌道天體攜帶的鎢條對底面進行射擊，而且如果在理論條件下是可以覆蓋整個地球的任何一個範圍的。從太空發起的攻擊，不僅能夠摧毀大片地面建築群，就連深達數百米的地下掩體也無法避免。動力炮是通過重力打擊地面，可加速到3403米/秒。相當於核武器的殺傷力，但是不會造成災難性的核輻射。

在電影《特種部隊2》中提到的所謂“發射井”都可視為地球同步衛星，鎢條在沒有推力的情況下會和“發射井”一起繞著地球做橢圓運動。但是，根據能量守恆定律，該類型鎢製品落地的動能不超過其在近地軌道上擁有的勢能，而它在近地軌道上的勢能也不能超過發射它的火箭所擁有的動能。所以，實際上該類型鎢製品的落地動能大概不到火箭燃料能力的四分之一，因此，這種武器目前還停留在理論階段。

鎢條與衛星

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多元複合稀土鎢電極製備技術

分類：鎢的知識

發佈於：2016年五26日

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鎢電極

多元複合稀土鎢電極具有良好的焊接性能，且無放射性，是釷鎢電極的最佳替代品。但是該電極成品率，生產成本高，因而大大限制了其應用範圍。摻雜稀土雖然有利於降低電極的逸出功，改善電極的焊接性能。但是稀土元素會阻礙鎢晶粒長大，在進行加工時，會提高材料的回復和再結晶溫度，使得鎢電極的變形抗力增大，使得材料燒結工藝不易控制，且加工率低。

對多元複合稀土鎢電極的製備技術進行改善有利於提高合金的成品率和降低製備成本。製備多元複合稀土鎢電極時，以APT和稀土硝酸鹽為原料，摻雜La、Y和Ce等稀土元素，可以實現均勻摻雜。採用二段還原法能夠製備性能良好的稀土鎢金屬粉末。在還原過程中，可以採用大溫度梯度還原法調控粉末粒度。燒結過程中，在燒結頸長大閉合前使稀土均勻分佈在鎢條中，可以獲得性能良好的燒結坯條。在加工過程中，適當提高加工階段的初始加工溫度，採用多道次加工變形技術，使得鎢條變形均勻，提高產品加工率和成品率。

通過嚴格控制多元複合稀土鎢電極製備過程的工藝技術，不僅可以提高產品的生產率，且制得的鎢電極具有優良的性能。另外，它還有利於實現複合稀土鎢電極的工業製備，降低電極的生產成本，擴大其應用範圍。

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