酸蒸气水热前驱物热分解法制备立方ZrW2O8类型化合物

ZrW₂O₇(OH,Cl)₂·2H₂O and its isomorphs were prepared by Acidic Steam Hydrothermal (ASH) method and the pure cubic ZrW₂O₈ was synthesized by dehydration of ZrW₂O₇(OH,Cl)₂·2H₂O. The control factors of ASH method, such as the type, concentration and volume of the acidic steam source, temperature and time of the reaction, were studied in detail. The results showed that HCl was a better volatile acidic steam source and the concentration of HCl determined the product. At lower concentration of HCl, the main product was Na₂W₂O₇·H₂O rather than ZrW₂O₇(OH,Cl)₂·2H₂O. When the concentration was higher than 6 mol·L^-1, the products in turn became sodium tungstates with the structure types of pyrochlore, hexagonal tungsten bronze and finally were transformed to ZrW₂O₇(OH,Cl)₂·2H₂O precursors.     

酸蒸气水热免洗法制备前驱物ZrMo2-xWxO7(OH,Cl)2·2H2O和立方ZrMo2-xWxO8热收缩化合物

采用酸蒸气水热免洗方法合成了立方ZrW2O8类型化合物的系列前驱物ZrMo2-xWxO7(OH, Cl)2·2H2O(x=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8), 并由此制备了纯立方相ZrMo2-xWxO8(x=0.6, 0.8, 1.0, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8). 提出了用X射线粉末衍射相对积分强度表征有序-无序介稳态晶体有序度的方法, 发现在制备条件下, 随着Mo/W摩尔比的减小, 立方相ZrMo2-xWxO8有序-无序介稳态的饱和有序度增加的规律. 讨论了原料选择以及中间产物的形貌对合成目标产物的影响, 探讨了以铵盐为原料制备前驱物反应的微观过程.     

Zr(WMo)1-x/2VxO8-x/2：多元素同/低价取代立方ZrW2O8结构类型热收缩固溶体的合成、结构与性质

利用酸蒸气水热法合成了Zr(WMo)1-x/2VxO7-x/2(OH)2·2H2O(x=0.04,0.08,0.10,0.14,0.20,0.22,0.26,0.32)四方晶相固溶体。以此为前驱体,通过高温脱水和相转变法合成了立方相Zr(WMo)1-x/2VxO8-x/2(x=0.04,0.08,0.10,0.14,0.20,0.22)固溶体。立方Zr(WMo)1-x/2VxO8-x/2固溶体具有Pa3空间群。Zr(WMo)1-x/2VxO8-x/2的平均晶体结构描述为按照化学计量的ZrV2O7结构与β-ZrWMoO8结构的叠加。ZrV2O7在立方ZrWMoO8中的固溶度为11mol%;立方Zr(WMo)1-x/2VxO8-x/2固溶体的相变温度低于200 K;在200 K～573 K温度范围内具有负热膨胀系数;线热膨胀系数近似为常数。     

Zr1-xMxWMoO8-x/2和Zr1-xMxW2O8-x/2固溶体的晶胞参数与晶格畸变的关系

合成了Zr1-xMxWMoO8-x/2(M=Er,Tm,Yb,Sc,In,Ga,Al)和Zr1-xMxW2O8-x/2(M=Eu,Er,Yb,Sc,In,Ga,Al)2个系列的固溶体,前者具有β-ZrW2O8结构类型(简称β相);后者具有α-ZrW2O8结构类型(简称α相)。建立了相和相的晶胞参数与M3+离子浓度的Vegard方程,测定了上述固溶体的固溶度。讨论了M3+离子的化学性质与Vegard斜率SV的关系。分析了α相的SαA与β相的SβA的关系;揭示了α-Zr1-xMxW2O8-x/2晶格中2[WO4]四面体对的取向有序程度对晶格畸变的贡献。提出上述固溶体的晶胞参数随溶质浓度增加而减小,主要是由于氧空位缺陷相互作用的结果。     

酸蒸气水热前驱物热分解法制备立方ZrW_2O_8类型化合物

热收缩化合物对于调节复合材料的膨胀系数,改善材料的结构性能具有重要意义.自1996年Mary等报道:立方相ZrW2O8在-272.85～776.85℃都表现出优异的各向同性热收缩性质[1]以来,立方相ZrW2O8已衍生成一系列热收缩化合物Zr1-xHfxMo2-yWyO8[2～5].     

Zr1xMxWMoO8-x和Zr1-xMxW2O8-x/2固溶体的晶胞参数与晶格畸变的关系

合成了Zr1-xMxWMoO8-x/z(M=Er,Tm,Yb,Sc,In,Ga,Al)和Zr1-MxW2O8-x/2=Eu,Er,Yb,Sc,In,Ga,Al)2个系列的固溶体,前者具有β-ZrW2O8结构类型(简称β相);后者具有α-ZrW2O8结构类型(简称α相).建立了相和相的晶胞参数与M3+离子浓度的Vegard方程,测定了上述固溶体的固溶度.讨论了M3+离子的化学性质与Vegard斜率 Sv的关系.分析了α相的SαA与β相的SβA的关系;揭示了α-Zr1-xMxW2O8-x/2晶格中2[WO4]四面体对的取向有序程度对晶格畸变的贡献.提出上述固溶体的晶胞参数随溶质浓度增加而减小,主要是由于氧空位缺陷相互作用的结果.     

酸蒸气水热法合成钒取代水合碱式钨钼酸锆纳米晶体及热收缩Zr(WMo)0.93V0.14O7.93化合物

研究了酸蒸气水热法(ASH)合成VWMo.H2O时,酸蒸气源溶液的浓度,反应温度,填满度与反应时间等4个因素对晶体成核和生长两个阶段的影响。确定了以上4个影响因素的优化匹配条件,制备了VWMo.H2O纳米晶棒,并且对产物进行了表征。HCl-ASH法和HNO3-ASH法合成的VWMo.H2O化学式分别为Zr(WMo)0.93V0.14O6.93(OH0.92Cl0.08)2.(H2O)2和Zr(WMo)0.93V0.14O6.93(OH)2.(H2O)1.64;两者都与ZrMo2O7(OH)2.(H2O)2为同构化合物。以VWMo.H2O为前驱物在773K合成了立方热收缩化合物β-Zr(WMo)0.93V0.14O7.93。