предисловие
Обзор исследований и применения оксида желтого вольфрама
Как профессиональная команда CTIA GROUP, мы хорошо осведомлены об основном месте желтого оксида вольфрама (триоксида вольфрама, WO₃) в цепочке вольфрамовой промышленности. Это ярко-желтое соединение является не только важным промежуточным продуктом металлургии вольфрама, но и звездным материалом для современного материаловедения и промышленного применения. Моноклинная структура желтого оксида вольфрама придает ему уникальные электронные свойства и химическую стабильность, а его энергетическая запрещенная зона (около 2,6-2,8 эВ) позволяет ему демонстрировать отличные характеристики во многих областях, таких как свет, электричество и тепло. От исследований вольфрама в 19 веке до сегодняшней нанотехнологической революции применение вольфрама расширилось от традиционного приготовления вольфрамового порошка до передовых высоких технологий.
В Китае исследования и применение оксида желтого вольфрама тесно связаны с преимуществами вольфрамовых ресурсов и промышленным спросом. Наша команда имеет большой опыт в оптимизации процессов термического разложения метавольфрамата аммония (AMT) для производства WO₃, например, путем точного контроля условий обжига (500-700°C) для достижения крупномасштабного производства высокочистого WO₃ (содержание WO₃ ≥99,9%). В то же время WO₃ обладает захватывающим потенциалом в области фотокатализа для разложения органических загрязнителей и производства водорода из фотолиза воды (с эффективностью более 90%), обеспечивая решения для восстановления окружающей среды и чистой энергии. Что касается хранения энергии, мы проверили отличную производительность электрода WO₃ в литий-ионных аккумуляторах (емкость 650-750 мАч/г) и высокую удельную емкость в суперконденсаторах (300 Ф/г). Кроме того, электрохромные свойства WO₃ стимулируют индустриализацию умных окон, а их использование в газовых датчиках (чувствительность обнаружения NO₂ до 10 ppb) и антимикробных материалах (98% антимикробной эффективности) также открывает новые возможности для умного производства.
Во всем мире исследования WO сосредоточены на проектировании наноструктур и оптимизации характеристик оптоэлектроники, при этом практический опыт Китая в области производственных процессов и разработки приложений особенно выдающийся. КАК ЧЛЕН CTIA GROUP, МЫ ВИДЕЛИ, КАК WO ПЕРЕШЕЛ ИЗ ЛАБОРАТОРИИ НА РЫНОК. Цель этой книги – обобщить эти технические достижения в сочетании с передовыми международными тенденциями, предоставить систематический справочник для коллег по отрасли и помочь интеллектуальному и устойчивому развитию индустрии вольфрамовых материалов.
Целевая читательская аудитория
При написании этой книги CTIA GROUP явно ориентировалась на следующих читателей, надеясь послужить практикам и ученым в вольфрамовой промышленности и смежных областях с нашей профессиональной перспективой:
Персонал по исследованиям и разработкам вольфрамовых материалов
Для исследователей, занимающихся кристаллической структурой WO₃, производственным процессом и оптимизацией производительности, эта книга предоставляет полный технический путь от AMT к WO₃ и последние исследовательские данные для облегчения фундаментальных и прикладных исследований.
Инженер по химии и материаловедению
Для инженеров в области металлургии вольфрама, новой энергетики и интеллектуального производства в этой книге подробно описаны методы промышленного производства (такие как метод обжига, гидротермальный метод) и оптимизация технологических параметров, что имеет непосредственное руководящее значение.
Преподаватели и студенты колледжей и вузов
Студенты и факультеты химии, материаловедения и инженерии могут использовать эту книгу в качестве авторитетного ресурса для изучения свойств и применения WO₃, а лабораторное руководство особенно подходит для преподавания и практики.
Практикующие специалисты по цепям в вольфрамовой промышленности
Профессионалы отрасли, начиная с переработки вольфрамовой руды и заканчивая последующим производством, могут ознакомиться с новейшими областями применения стандарта WO₃ (например, датчики, аккумуляторы) и китайскими стандартами (например, YS/T 535-2006) для повышения своей технологической и рыночной конкурентоспособности.
Междисциплинарные технические эксперты
Специалисты, интересующиеся охраной окружающей среды, оптоэлектронными материалами или нанотехнологиями, могут черпать вдохновение в универсальных свойствах WO₃ для стимулирования трансграничных инноваций.
Как профессионалы CTIA GROUP, мы хорошо осведомлены о сложностях вольфрамовых материалов от исследований и разработок до индустриализации. Эта книга не только обобщает наши знания и технологии, накопленные за более чем 30 лет, но и интегрирует идеи мировой вольфрамовой промышленности, стремясь предоставить читателям практические знания и перспективное видение для читателей из разных слоев общества, а также совместно продвигать новую главу желтого оксида вольфрама в интеллектуальном производстве и зеленых технологиях.
предисловие
Цель и значение написания
Обзор исследований и применения оксида желтого вольфрама
Целевая читательская аудитория
Спасибо
Глава 1: Введение
1.1 Определение и история оксида желтого вольфрама
1.2 Семейство вольфрамовых соединений и их значение
1.3 Взаимосвязь между окисью желтого вольфрама и метавольфраматом аммония
1.4 Обзор структуры и содержания книги
Ссылки
Глава 2: Химические и физические свойства
2.1 Химический состав и молекулярная формула (WO₃)
2.2 Физическая форма и внешний вид (желтый порошок)
2.3 Растворимость и химическая стабильность
Поведение в воде, кислотах, щелочах
Окислительно-восстановительные свойства
2.4 Плотность, температура плавления и кипения
2.5 Термодинамические данные (энтальпия, энтропия, удельная теплоемкость)
2.6 Сравнение желтого оксида вольфрама с другими формами оксида вольфрама
Ссылки
Глава 3: Кристаллическая структура и фаза
3.1 Моноклинная структура (наиболее распространенная фаза)
Параметры решетки и группы пространств
Характеристики рентгеновской дифракции (XRD)
3.2 Другие кристаллические фазы (гексагональные, тетрагональные, кубические)
Условия фазового перехода и температурная зависимость
3.3 Структура дефекта и легирующий эффект
3.4 Структурные свойства WO₃ в нанометровом диапазоне
Влияние размера частиц на кристаллическую фазу
Ссылки
Глава 4: Производственный процесс
4.1 Сырье и прекурсоры
Получение и разложение метавольфрамата аммония (АМТ).
Вольфрамовая кислота (H₂WO₄) и вольфрамовая руда
4.2 Методы промышленного производства
焙烧法 (500-700°C)
Метод восстановления водорода (непрямое приготовление WO₃)
Влажная химия (осаждение и термическая обработка)
4.3 Методы лабораторного синтеза
Гидротермальный метод
Сольвотермический метод
Микроволновый синтез
4.4 Оптимизация параметров процесса
Влияние температуры, атмосферы, времени
Контроль чистоты и размера частиц
4.5 Зеленое производство и утилизация отходов
Технология рекуперации аммиачного азота
Анализ энергопотребления и выбросов
Ссылки
Глава 5: Методы анализа и определения характеристик
5.1 Анализ химического состава
Титрование (определение содержания WO₃)
Атомно-эмиссионная спектроскопия с индуктивно связанной плазмой (ICP-AES)
5.2 Структурные характеристики
Рентгеновская дифракция (XRD)
Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (ИК-Фурье)
Рамановская спектроскопия
5.3 Морфология и микроскопический анализ
Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ)
Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ)
5.4 Тестирование физических свойств
BET Определение удельной площади поверхности
Термогравиметрический анализ (ТГ) в сравнении с дифференциальной сканирующей калориметрией (ДСК)
5.5 Испытание электрохимических и фотоэлектрических характеристик
Циклическая вольтамперометрия (CV)
Ультрафиолетово-видимая спектроскопия (УФ-видимая спектроскопия)
Ссылки
Глава 6: Области применения
6.1 Катализаторы
Фотокатализ (производство водорода и разложение загрязняющих веществ)
Химический катализ (гидрокрекинг, десульфуризация)
6.2 Хранение и преобразование энергии
Электроды литий-ионных аккумуляторов (емкость 600-750 мАч/г)
Суперконденсаторы (удельная емкость 250-350 Ф/г)
Катализаторы топливных элементов
6.3 Умные материалы
Электрохромные материалы (умные окна)
Термохромные и фотохромные свойства
6.4 Датчики
Газовые датчики (NO₂, CO, H₂S)
Анализ чувствительности и селективности
6.5 Применение нанотехнологий
WO₃ наночастицы, нановолокна и пленки
Биомедицинский потенциал (фототермическая терапия, противомикробное средство)
6.6 Другие промышленные применения
Пигменты и керамические добавки
Вольфрамовый порошок и прекурсор вольфрамового сплава
Ссылки
Глава 7: Термическое разложение и конверсия
7.1 Путь термической декомпозиции от АМТ до WO₃
Фаза разложения (обезвоживание, дезаминирование, переход в кристаллическую фазу)
Влияние температуры и атмосферы
7.2 Механизм фазового перехода WO₃
Моноклинная трансформация в гексагональную
Анализ устойчивости к высоким температурам
7.3 Кинетика термического разложения
Энергия активации и скорость реакции
Интерпретация данных термического анализа
Ссылки
Глава 8: Безопасность и воздействие на окружающую среду
8.1 Токсичность и риски для здоровья
Острая токсичность в сравнении с хроническим воздействием
Интерпретация паспорта безопасности (SDS)
8.2 Рекомендации по обращению и хранению
Защитные меры и неотложная помощь
Контроль влажности и температуры
8.3 Оценка воздействия на окружающую среду
Выбросы от производственного процесса
Переработка и переработка отходов
8.4 Правила и стандарты
Китайский стандарт YS/T 535-2006
Международные стандарты (например, ASTM)
Ссылки
Глава 9: Прогресс в исследованиях и перспективы на будущее
9.1 Обзор исторических исследований
Раннее обнаружение и промышленное применение
9.2 Текущие горячие точки исследований
Синтез и оптимизация производительности nanoWO₃
Новые приложения в области энергетики и окружающей среды
9.3 Вклад в китаеведение
Улучшения процесса AMT в WO₃
Расширение областей применения
9.4 Международные научные тенденции
Фронтир оптоэлектронных материалов и катализаторов
9.5 Будущие направления
Технология зеленого синтеза
Многофункциональные композиты
Ссылки
Глава 10: Тематические исследования и экспериментальные рекомендации
10.1 Примеры промышленного производства
Масштабные производственные процессы WO₃
10.2 Примеры лабораторного синтеза
Гидротермальное получение наночастиц WO₃
Эксперимент по термическому разложению АМТ
10.3 Анализ данных и обсуждение результатов
Типичные экспериментальные параметры и результаты характеризации
10.4 Экспериментальные соображения
Подбор оборудования и безопасная эксплуатация
Ссылки
приложение
Приложение А: Физические и химические паспорта для WO₃
Такие параметры, как молекулярная масса, плотность, температура плавления и т. д
Приложение В: Экспериментальные процедуры для общих аналитических методов
Руководство по эксплуатации XRD, FTIR, SEM
Приложение C: Список патентов, относящихся к AMT и WO₃
CN102019429A、US10262770B2 и т.д.
Приложение D: Китайские и международные стандарты
YS/T 535-2006 《Метавольфрамат аммония》
ASTM B922-20 Стандартный метод определения удельной поверхности металлического порошка
ISO 16962:2017 Химический анализ поверхности — Анализ металлических покрытий на основе цинка и/или алюминия (включая определение характеристик WO₃)
Приложение Е: Национальные стандарты
Япония JIS K 1462:2015 (Метод анализа вольфрамовых соединений)
DIN 51078:2002 (Испытание оксидно-керамического сырья)
ГОСТ 25702-83 (Химический анализ вольфрамата)
Приложение F: Глоссарий (английский и китайский)
READ MORE: Желтый оксид вольфрама (WO3) Физические и химические свойства, процессы и применение
Customized R&D and Production of Tungsten, Molybdenum Products
Chinatungsten Online and CTIA GROUP LTD have been working in the tungsten industry for nearly 30 years, specializing in flexible customization of tungsten and molybdenum products worldwide, which are tungsten and molybdenum design, R&D, production, and overall solution integrators with high visibility and credibility worldwide.
Chinatungsten Online and CTIA GROUP LTD provide products mainly including: tungsten oxide products, such as tungstates such as APT/WO3; tungsten powder and tungsten carbide powder; tungsten metal products such as tungsten wire, tungsten ball, tungsten bar, tungsten electrode, etc.; high-density alloy products, such as dart rods, fishing sinkers, automotive tungsten crankshaft counterweights, mobile phones, clocks and watches, tungsten alloy shielding materials for radioactive medical equipment, etc.; tungsten silver and tungsten copper products for electronic appliances. Cemented carbide products include cutting tools such as cutting, grinding, milling, drilling, planing, wear-resistant parts, nozzles, spheres, anti-skid spikes, molds, structural parts, seals, bearings, high-pressure and high-temperature resistant cavities, top hammers, and other standard and customized high-hardness, high-strength, strong acid and alkali resistant high-performance products. Molybdenum products include molybdenum oxide, molybdenum powder, molybdenum and alloy sintering materials, molybdenum crucibles, molybdenum boats, TZM, TZC, molybdenum wires, molybdenum heating belts, molybdenum spouts, molybdenum copper, molybdenum tungsten alloys, molybdenum sputtering targets, sapphire single crystal furnace components, etc.
For more information about tungsten chemical products please visit the website: tungsten-powder.com
If you are interested in related products, please contact us:
Email: sales@chinatungsten.com
Tel: +86 592 5129696 / 86 592 5129595
