銫鎢青銅（CsxWO3）是一類非化學計量比、具有氧八面體特殊結構的功能化合物，具有低 電阻率和低溫超導性能。近幾年又發現，CsxWO3薄膜具有良好的近紅外遮蔽性能，有望 取代現有的ITO導電玻璃，作為窗戶材料，可作為良好的近紅外隔熱材料使用，在汽車和建築領域具有十分誘人的套用前景。
基本介紹
- 中文名：銫鎢青銅
- 外文名：Cesium Tungsten Bronze
- 化學式：CsxWO3
簡介,製備,性能及套用,
簡介
銫鎢青銅（CsxWO3）是一類非化學計量比、具有氧八面體特殊結構的功能化合物，具有低 電阻率和低溫超導性能。近幾年又發現，CsxWO3薄膜具有良好的近紅外遮蔽性能，有望 取代現有的ITO導電玻璃，作為窗戶材料，可作為良好的近紅外隔熱材料使用，在汽車和建築領域具有十分誘人的套用前景。
製備
檸檬酸誘導水熱合成法
根據CsxWO3（0 < x < 0.33）的化學式，CsxWO3體系中鎢的價態處於還原態，而且隨著銫離子的增多，低價鎢離子增多，這就說明CsxWO3合成時需要一定的還原氣氛，並且隨著銫離子摻入量的增多，對還原氣氛還原性的要求就越高。 檸檬酸誘導水熱合成法中，以檸檬酸和乙醇作為還原氣氛，檸檬酸和乙醇中的羧基或羥基，在較高溫度和壓強中，能被氧化為二氧化碳或羧基，同時W6+ 被還原為W4+或W5+，銫離子摻入鎢青銅結構，生成CsxWO3。具體步驟如下：
根據CsxWO3（0 < x < 0.33）的化學式，CsxWO3體系中鎢的價態處於還原態，而且隨著銫離子的增多，低價鎢離子增多，這就說明CsxWO3合成時需要一定的還原氣氛，並且隨著銫離子摻入量的增多，對還原氣氛還原性的要求就越高。 檸檬酸誘導水熱合成法中，以檸檬酸和乙醇作為還原氣氛，檸檬酸和乙醇中的羧基或羥基，在較高溫度和壓強中，能被氧化為二氧化碳或羧基，同時W6+ 被還原為W4+或W5+，銫離子摻入鎢青銅結構，生成CsxWO3。具體步驟如下：
1.製備CsxWO3粉體
A 以分析純鎢酸鈉Na2WO4·2H2O 為原料，配製濃度為0.5 mol/L 的鎢酸鈉溶液。
B 通過陽離子樹脂交換得到鎢酸溶膠，加入濃度為1 mol/L 或2 mol/L 的檸檬酸(分析純)溶液以及濃度為0.3 mol/L 的碳酸銫Cs2CO3(分析純)溶液，攪拌均勻，得到水熱反應的前驅液。
C 將前驅液放入高壓釜中，於190 ℃反應3 d，再經過超聲水洗、醇洗、離心、烘乾，最終得到CsxWO3粉體。
A 以分析純鎢酸鈉Na2WO4·2H2O 為原料，配製濃度為0.5 mol/L 的鎢酸鈉溶液。
B 通過陽離子樹脂交換得到鎢酸溶膠，加入濃度為1 mol/L 或2 mol/L 的檸檬酸(分析純)溶液以及濃度為0.3 mol/L 的碳酸銫Cs2CO3(分析純)溶液，攪拌均勻，得到水熱反應的前驅液。
C 將前驅液放入高壓釜中，於190 ℃反應3 d，再經過超聲水洗、醇洗、離心、烘乾，最終得到CsxWO3粉體。
2.製備CsxWO3薄膜
將CsxWO3粉體充分研磨後，在檸檬酸溶液中超聲分散1 h，然後加入到0.1g/mL 的聚乙烯醇(PVA)溶液中，在80 ℃水浴中攪拌30 min，陳化1 d 得到待塗膜乳膠，採用浸漬提拉法在載玻片上製備CsxWO3薄膜。
將CsxWO3粉體充分研磨後，在檸檬酸溶液中超聲分散1 h，然後加入到0.1g/mL 的聚乙烯醇(PVA)溶液中，在80 ℃水浴中攪拌30 min，陳化1 d 得到待塗膜乳膠，採用浸漬提拉法在載玻片上製備CsxWO3薄膜。
性能及套用
近紅外遮蔽性能與隔熱性能
紅外光又叫紅外線，是波長介乎微波與可見光之間的電磁波，波長在760納米（nm）至1毫米（mm）之間，比紅光長v非可見光，根據波長，可分為近紅外、中紅外和遠紅外。紅外光特別是近紅外具有明顯的熱效應，易導致溫度升溫，從而造成如室內或車內的溫度升高。因此，為了紅外的不利相應，在建築特別是建築玻璃和汽車進行貼膜。而且隨著汽車美容的流行，貼膜是必不可少的一環。膜的使用不僅可以隔熱保溫，還可以防止太陽光輻射，防止皮膚病，大大延長車內裝飾物使用時間，同時使得室內溫度相對恆定。目前公開的近紅外遮蔽材料一般是指具有較強吸收或反射近紅外光而又不影響其可見光透過的一類功能薄膜材料，作為透明隔熱材料，在綠色建築節能和汽車玻璃隔熱領域具有十分廣泛的套用前景。
銫鎢青銅(CsxWO3)具有近紅外遮蔽性能是最近幾年才被發現的，CsxWO3薄膜可以遮蔽波長大於1 100 nm 的近紅外光，玻璃表面塗覆CsxWO3薄膜後，其近紅外遮蔽性能和隔熱性能隨著CsxWO3中銫含量的增加而增強，其中表面塗有CsxWO3薄膜的玻璃隔熱性能最佳，與空白玻璃相比，隔熱溫差可達13.5℃。因而具有更加優異的近紅外遮蔽性能，有望作為智慧型窗在建築和汽車玻璃隔熱領域得到廣泛套用。
