タングステン酸銅粉 は化学式 CuWO4 で表される無機化合物である。粉末状で、特殊な用途向けにユニークな電気的、熱的、光学的、触媒的特性を持つ。
構成と特徴
表1： タングステン酸銅粉の代表的な組成と特性
| パラメータ | 詳細 |
|---|---|
| 化学式 | CuWO4 |
| カラー | 青から青緑色の粉末 |
| 結晶構造 | 三斜晶 |
| 融点 | ~1,095°C |
| 密度 | 6.3 g/cm3 |
| 屈折率 | 2.19 |
| 熱伝導率 | ~6.3 W/mK |
| 電気抵抗率 | ~2 x 10^7 Ω・cm @ 25°C |
色、密度、粒度分布、その他の粉末特性は、製造方法と焼成などの後処理工程に依存する。
タングステン酸銅粉 製造方法
主な製造方法 タングステン酸銅粉 を含む：
- 固体反応 - 酸化銅と酸化タングステンの前駆体の混合と加熱
- ゾル・ゲル - 銅／タングステン溶液前駆体から得られるゾルゲルの乾燥と焼成
- 熱水 - 高温高圧水中で銅とタングステンの化合物を反応させる
- 燃焼合成 - グリシンのような燃料を用いた発熱性酸化還元反応によるナノサイズの微粉末の製造
望ましい結晶相を開発するためには、しばしば焼成のフォローアップが不可欠である。分析法は相の純度を確認する。
主な用途
表2:タングステン酸銅粉の主な用途
| アプリケーションエリア | 具体的な用途 |
|---|---|
| 触媒 | 有機合成用酸化触媒 |
| 蛍光体 | LED、検出器用青色発光蛍光体 |
| 金属酸化物バリスタ | キャリア移動度調整、非線形性 |
| ガスセンサー | 水素、アルコール、LPGセンシング |
| エレクトロクロミックフィルム | 光吸収変調素子 |
タングステン酸銅の電気的、電気化学的、熱的、光触媒的特性は、電気光学のニッチ用途に適している。
技術仕様
表3:タングステン酸銅粉の標準仕様
| パラメータ | 代表値 |
|---|---|
| 純度 | ≥ 99% |
| 粒子径（D50） | 2～5ミクロン |
| 結晶相 | 三斜晶, 六方晶 |
| 見かけ密度 | 0.8-1.1 g/cc |
| 真の密度 | 6.2-6.4 g/cc |
| 比表面積 | 5-12 m2/g |
| カラー | ブルー/ブルーグリーン |
| 形態学 | 不規則な粒子 |
仕様は意図する機能に依存し、それに応じてカスタマイズすることができる。
タングステン酸銅粉 価格
表4:価格帯 タングステン酸銅粉 主要サプライヤーから
| サプライヤー | Kgあたりの価格 |
|---|---|
| シグマ・アルドリッチ | $340 – $460 |
| アルファ・エーザー | $72 – $340 |
| スタンフォード先端材料 | $100 – $450 |
| アメリカの要素 | $139 – $612 |
価格は、品質等級、注文量、カスタマイズの必要性、地理的要因によって異なる。
タングステン酸銅粉の長所と短所
表5： タングステン酸銅粉の利点と限界
| 長所 | 短所 |
|---|---|
| 多機能電気光学特性 | 相純粉末の合成に挑戦 |
| ナノサイズの粒子が高性能を発揮 | 大規模な商業利用は限定的 |
| 組成のドープや調整が可能 | 銅の毒性は取り扱いに注意が必要 |
| 低コストの構成要素 | 吸湿性が安定性に影響する |
取り扱い上の課題はあるものの、タングステン酸銅の幅広い触媒特性、電気特性、光学特性は、エネルギー貯蔵デバイスやIoT用スマートセンサーなどの最先端技術に適している。
よくあるご質問
Q: タングステン酸銅は化学工業では何に使われているのですか？
A: タングステン酸銅は、有機化合物や中間体の選択的酸化触媒として、農薬、バルクおよびファインケミカル、ビタミン合成、その他の分野に応用されている。
Q: タングステン酸銅は天然に存在するのですか？
A: いいえ、タングステン酸銅は、銅とタングステンの酸化物、塩、または元素混合物の組み合わせによって形成された人工合成化合物です。天然には存在しません。
Q: タングステン酸銅の電気的特性は何で決まるのですか？
A: 欠陥構造とキャリア移動度が、粒界の存在とともに鍵となる。ドーピングと複合合成は、タングステン酸銅の導電性メカニズムを調節するためのアプローチである。
Q: タングステン酸銅は水に溶けますか？
A: タングステン酸銅は水への溶解度が極めて低い（Ksp=10^-93）。しかし、アンモニア水溶液はこれを溶かしてカチオン錯体を作ることができます。酸性溶液では、WとCuの水和酸化物に変わります。
