白鎢礦型鎢酸鹽和鉬酸鹽制備方法之熔鹽法

熔鹽法在某種程度上是對普通固相反應的一個改進。通常是將產物的原成分加入熔鹽, 在高溫下產物的原成分溶解于熔鹽熔體并生成產物, 通過緩慢降溫使產物在熔鹽中形成過飽和溶液而析出。

Teshima 等以CaCO3 和MoO3 為原料,NaCl為熔鹽, 在900℃反應10h后迅速冷卻至室溫, 用熱水洗滌得到了主要沿方向生長的、直徑約7μm 、長5.2mm 的無色透明CaWO4 晶須, 而且, 加快冷卻速度可以加速晶核的形成, 減小晶粒尺寸, 并使生長方向更加一致。熔鹽法的反應溫度與熔鹽的選擇有很大關系。

選用不同熔鹽將反應溫度降低到300 ℃以下, 并研究了熔鹽、原料和熔鹽比例以及反應時間對產物粒徑的影響, 其中以質量比為46∶54 的NaNO3 和LiNO3 混合物為熔鹽制備CaWO4 晶體比采用LiNO3 熔鹽制備所需的溫度更低, 僅為200 ℃, 且得到的晶粒更小;以LiNO3 為熔鹽, 在一定范圍內調節反應物與熔鹽的比例, 得到的CaMoO4 納米晶尺寸不變, 縮短反應時間則粒徑減小。通過選擇不同的熔鹽(NaNO3 或LiNO3)和控制反應溫度, 得到了不同尺寸的BaWO4 和BaMoO4 微晶。

熔鹽在反應中起液相介質作用, 既能加速反應物離子的擴散又能降低生成物的自由能, 與傳統固相法相比, 大大降低了反應溫度、縮短了反應時間, 而且熔鹽在晶體之間起阻隔作用, 可以減少晶粒間的團聚, 所以熔鹽的選擇是較為關鍵的, 但目前熔鹽的選擇還僅憑經驗和試驗, 尚無完善的規律可循。