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第 8 期 吕维忠，等: 溶胶-凝胶法制备铯钨青铜粉体的影响因素 ·1281·

聚的块状物存在。相比之下，非离子表面活性剂 验规律 [16] ，钨青铜的掺杂存在着一个容忍因子参数，
PEG-600 可较为有效地阻止颗粒的团聚，PEG-600 容忍因子>1 时可形成六方钨青铜。所以，煅烧温度在
分子的一端能有效和胶粒粒子结合而固定在胶粒表 500~800 ℃时可得到结晶度较高的 Cs 0.30 WO 3 粉体。
面，另一端在溶液中充分延伸，形成有效的空间位
阻层，阻挡了粒子相互靠近，促进了粉体的分散。
所以，PEG-600 为适宜分散剂。

图 6 不同煅烧温度所得 Cs 0.30 WO 3 粉体的 XRD 谱图
Fig. 6 Effect of calcination temperature on XRD patterns
of Cs 0.30 WO 3 powders

图 4 分散剂种类对 Cs 0.30 WO 3 粉体的 XRD 谱图的影响 根据 XRD 线宽法，利用 Scherrer 公式算得晶粒
Fig. 4 Effect of different dispersants on XRD patterns of [17]
Cs 0.30 WO 3 powders 的平均粒径 ，不同煅烧温度下晶粒平均粒径与煅
烧温度的关系见图 7。温度是晶粒长大的主要驱动
力之一，图 7 中晶粒平均粒径随煅烧温度的增加而
增大。当煅烧温度低于 600 ℃时，晶粒生长比较缓
慢；温度高于 600 ℃后，晶粒迅速长大。这是由于
粉体中晶胞的排列取向不同，特别是在颗粒界面与
晶面上原子的排列比较无序，存在大量晶格缺陷，
且存在氧空位。样品低温煅烧时，晶粒的细化导致
衍射峰变宽，随着煅烧温度的提高，煅烧驱动力变
大，推动小晶粒内部质点跃过晶界向大晶粒内部扩
散，引起晶界移动，使晶粒进一步长大，同时伴随
着小晶粒的兼并与消失。因此，升高煅烧温度，晶

图 5 添加不同种类分散剂所制得 Cs 0.30 WO 3 粉体的 SEM 图 粒平均粒径明显增大。
Fig. 5 Effect of different dispersants on SEM images of
Cs 0.30 WO 3 powders

2.4 煅烧温度的优化
2.4.1 煅烧温度对粉体物相和晶粒平均粒径的影响
粉体前驱体粉末在 300~800 ℃下氩气气氛中煅
烧 2 h 的 XRD 图谱见图 6，制备方法同 1.2 节。由
图 6 可知，煅烧温度为 400 ℃时，已出现明显的六
方铯钨青铜 Cs 0.30 WO 3 衍射峰。随着煅烧温度的升
高，合成粉体的衍射峰越来越尖锐，峰形变窄，特
别是晶面（102）的衍射峰变得更清晰和更强，表明
Cs 0.30 WO 3 的晶型随着煅烧温度的升高逐渐完整。这 图 7 Cs 0.30 WO 3 粉体在不同煅烧温度下的晶体粒径曲线
+
是由于随着温度的升高，Cs 可以稳定地填充在钨氧 Fig. 7 Effect of calcination temperature on crystal sizes of
Cs 0.30 WO 3 powders
八面体连接形成的六方通道中，不容易流失。Cs +
的半径为 0.169 nm，稍大于钨氧八面体六方通道半 2.4.2 煅烧温度对粉体光学性能的影响
径（0.163 nm），这有利于铯离子的掺杂和稳定存在， 制备方法同 1.2 节，不同温度煅烧 2 h 所得
+
从而形成铯钨青铜。Cs 能掺入晶体通道中的原因 Cs 0.30 WO 3 粉体的紫外-可见-近红外透射光谱图见图
为：一方面，产生了晶格畸变；另一方面，根据经 8。由图 8 可知，煅烧温度对 Cs 0.30 WO 3 涂层可见光