【背景及概況】[1][2]
我國(guó)是鎢礦資源大國(guó)，據(jù)美國(guó)資源調(diào)查局統(tǒng)計(jì)，2009年我國(guó)鎢資源儲(chǔ)量為180萬(wàn)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(kāi)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(guó)鎢資源的開(kāi)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(yáng)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(jiàn)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(wú)機(jī)功能材料。它們?cè)谧匀唤绯Ｒ?jiàn)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(yáng)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(yáng)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(wú)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。
鎢酸銅化學(xué)式CuO4W。分子量311.38400，中文別名氧化鎢銅。鎢酸銅化學(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(wú)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(chǎng)潛力。目前，鎢酸鹽功能材料的研究和開(kāi)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】[3][4]
方法1：采用CuO和WO3高溫反應(yīng)合成鎢酸銅。用酒精作介質(zhì), 混料8-16 h, 球料比為1 : 1，將混合的物料在馬弗爐中, 各種溫度下進(jìn)行焙燒可得鎢酸銅。
方法2：種利用陽(yáng)離子膜電解法制備鎢酸銅的方法，以銅片為陽(yáng)極，以惰性電極為陰極，以濃度范圍為0.005~2.5mol/L的鎢酸鈉溶液為陽(yáng)極液，以pH范圍為0~14的酸溶液、堿溶液或者鹽溶液為陰極液，采用陽(yáng)離子膜電解鎢酸鈉溶液，采用恒流電解或者恒壓電解，所述的恒電流電解的電流密度范圍為1~100mA/cm2，所述恒電壓電解所采用的電壓范圍10~300V，電解時(shí)電解液的溫度范圍為室溫至90℃ ，電解3~30分鐘，然后將得到的產(chǎn)物清洗之后烘干，將烘干后的產(chǎn)物高溫焙燒，焙燒是在空氣氛圍下將產(chǎn)物放到一個(gè)容器中以2.5~10℃/min 的升溫速率升溫至450~600℃，然后恒溫焙燒1~5h，自然冷卻至室溫，得到純凈的鎢酸銅晶體。
【應(yīng)用】[5][6]
鎢酸銅可用做n型半導(dǎo)體材料，以及用做多聚物合成催化劑。應(yīng)用舉例如下：
1. 用于制備一種鎢酸銅吸附材料。改材料中CuO的含量為 52～61wt％，WO2的含量為25～30wt％，鎢酸銅顆粒的平均粒徑為0.4～0.6μm。作為優(yōu)選，鎢酸銅顆粒的平均粒徑為0.45～0.55μm。作為進(jìn)一步優(yōu)選，鎢酸銅顆粒的平均粒徑為0.46～0.50μm。制備方法包括下列步驟：
1）將硫酸銅與去離子水混合，然后超聲一段時(shí)間，得到初級(jí)溶液；
2）將鎢酸鈉和去離子水混合，然后超聲一段時(shí)間，得到次級(jí)溶液；
3）將所述初級(jí)溶液與所述次級(jí)溶液混合，然后超聲一段時(shí)間，得到混合溶液；
4）將所述混合溶液進(jìn)行陳化；
5）將陳化后的溶液進(jìn)行過(guò)濾、洗滌，然后進(jìn)行干燥一段時(shí)間，得到初級(jí)固體產(chǎn)物；
6）將所述初級(jí)固體產(chǎn)物放入焙燒爐中焙燒，然后得到鎢酸銅吸附材料。
2. 制備鎢酸銅多面體電極材料。鎢酸銅材料作為一種能帶差為2.25-2.45eV的新型n型半導(dǎo)體，已經(jīng)被大量運(yùn)用于傳感器和光催化電極領(lǐng)域。鎢酸銅材料可作為超級(jí)電容器電極材料，純相納米化多面體鎢酸銅能有效的增大比表面積，增強(qiáng)了離子在電解液中和電極材料的接觸；附著于鎢酸銅表面的納米鎢酸銅微粒作為電解液離子的活性附著點(diǎn)，在一定程度 上增強(qiáng)了氧化還原反應(yīng)的速率。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 田文斌， 張翠玲. 鎢酸鋇電子結(jié)構(gòu)的性原理研究[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] 吳恩熙, 錢崇梁. 鎢酸銅的生成及其氫還原過(guò)程的研究[J]. 中南礦冶學(xué)院學(xué)報(bào), 1993, 24(1): 64-68.
[4] 張全生;閔凡奇;王淼;李碩;李細(xì)方;黨國(guó)舉;王昭勍;李海燕.一種利用陽(yáng)離子膜電解制備鎢酸銅的方法. CN201410281169.9，申請(qǐng)日2014-06-23
[5]一種鎢酸銅吸附材料及其制備方法. CN201711230023.1，申請(qǐng)日2017-11-29
[6] 黃英;魏超;陳雪芳.超級(jí)電容器納米鎢酸銅多面體電極材料的制備方法. CN201610854118.X，申請(qǐng)日2016-09-27