【背景及概況】[1][2]
我國是鎢礦資源大國，據(jù)美國資源調(diào)查局統(tǒng)計，2009年我國鎢資源儲量為180萬t（金屬），占世界總儲量份額65％。鎢精礦、中間制品價格低，其產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)放在鎢深加工和技術(shù)密集型產(chǎn)品上，對提高我國鎢資源的開發(fā)和利用水平有著重要意義。鎢酸鹽類礦物是金屬元素陽離子與鎢酸根的化合物，是陰離子含鎢酸根（WO2-4 ）或聚鎢酸根的鹽，常見的物質(zhì)有鎢酸鈉、鎢酸鈣、鎢酸鈷、鎢酸鎘、鎢酸亞鐵、鎢酸銨和鎢酸鋅等，是一類非常重要的無機功能材料。它們在自然界常見的晶體結(jié)構(gòu)有兩種： 離子半徑較大的如鈣、鋇、鉛、鍶二價陽離子的鎢酸鹽的晶體結(jié)構(gòu)為白鎢礦（Scheelite，BaWO4）型結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，鎢原子滿足四角協(xié)同關(guān)系。而半徑比較小的二價陽離子如Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Zn的鎢酸鹽屬于鎢錳鐵礦型結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，鎢原子滿足六重對稱關(guān)系。作為一種重要的無機材料，金屬鎢酸鹽在光致發(fā)光、微波、光纖、閃爍體、濕度感應(yīng)、磁性以及催化劑等方面都有著廣泛的應(yīng)用前景。
鎢酸鈣化學(xué)式CaO4W。分子量 287.91600，粉末。鎢酸鈣化學(xué)穩(wěn)定性好，光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)性能優(yōu)異，還具有耐磨、耐腐蝕、無毒等特點，廣泛應(yīng)用于光學(xué)材料、磁材料、陶瓷材料、抗菌材料、防腐劑、催化劑以及染料等方面，具有廣闊的發(fā)展前景和可預(yù)期的市場潛力。目前，鎢酸鹽功能材料的研究和開發(fā)主要集中于光催化材料、發(fā)光材料、高分子填充材料、功能陶瓷材料、涂料填充改性材料等方面。
【制備】[2]
1. 微乳液法：將氯化鈣溶液和鎢酸鈉溶液分別滴加到環(huán)已烷和正丁醇的兩份溶液中，攪拌30分鐘形成微乳液，混合再繼續(xù)攪拌30分鐘，靜置陳化1小時得到白色沉淀，過濾洗滌數(shù)次，最后90℃烘干得到鎢酸鈣晶體。
2. 離子置換法：離子置換法是利用溶液離子與離子交換劑中的可交換基團的離子交換能力不同來進行分離的一種方法。分別以純度99.9％的鎢片、碳塊、Ag/AgCl為工作電極、輔助電極和參比電極，將工作電極和輔助電極分別浸入含Ca2+ 的堿性溶液和高錳酸鉀溶液中，電極和溶液分別用導(dǎo)線和鹽橋相連接，組成三電極雙電解槽原電池系統(tǒng)，處理10分鐘，可得到電沉積的鎢酸鈣薄膜；將鎢酸鈣薄膜浸入含Tb3+離子的溶液中處理8分鐘，取出樣品沖洗干燥，得到鎢酸鈣薄膜試樣。
3. 化學(xué)沉淀法：用去離子水溶解鎢酸鈉和硝酸鈣，加表面活性劑PEG200并攪拌1小時，加入適量氨水?dāng)嚢?0分紅，將PEG200以兩倍水體積用量加入到硝酸鈣溶液中攪拌1小時，然后將鎢酸鈉溶液直接加入到硝酸鈣溶液中并攪拌20分鐘，最后得到白色混濁液。靜置1.5小時后得到白色沉淀，用去離子水清洗，并于100℃烘干，得到白色的鎢酸鈣樣品。
【應(yīng)用】[2][3]
鎢酸鈣可用于熒光涂料、攝影用光屏管、醫(yī)藥、X射線照片及日光燈等。
鎢酸鈣可用于制備發(fā)光材料。鎢酸鹽是一種自激活發(fā)光材料，自從1906年首次將鎢酸鈣用作X射線發(fā)光材料后，不少學(xué)者對鎢酸鹽發(fā)光性質(zhì)的研究產(chǎn)生了濃厚的興趣。由于鎢酸鹽具有發(fā)光和結(jié)構(gòu)特性，其在磷光體、放射強度閃爍計數(shù)材料、激光器基質(zhì)材料以及熒光材料方面的應(yīng)用也逐漸被開發(fā)出來。鎢酸鈣經(jīng)紫外光激發(fā)在430nm左右發(fā)射藍光，535nm左右發(fā)射綠光，而摻入不同稀土離子則可以發(fā)出不同顏色的光。有研究采用共沉淀法成功制得摻Eu3+ 的鎢酸鈣粉末并進行表征，結(jié)果顯示，615nm處Eu3+ 的電偶極躍遷強度遠大于591nm處Eu3+的磁偶極躍遷，表明Eu3+和鎢酸鈣共沉淀的發(fā)光材料發(fā)射的紅色熒光單色性好，干擾小。
此外，鎢酸鈣在紫外光激發(fā)下會發(fā)出藍色熒光，而且鎢酸鈣發(fā)光性能穩(wěn)定，是一種很好的熒光材料，為了增加鎢酸鈣的發(fā)光區(qū)域，擴大其發(fā)光范圍，可以對其摻雜稀土離子合成出三原色熒光粉體。研究表明每種稀土離子摻雜到鎢酸鈣中都有自己最適宜的摻雜濃度，并且摻雜離子濃度對鎢酸鈣的熒光性有很大的影響。由于摻雜的鎢酸鈣熒光粉并不是一種天然物質(zhì)，因此主要靠人工合成得到。目前鎢酸鈣摻雜稀土離子的熒光粉體已經(jīng)有一些，例如李劍秋、黃志良等采用共沉淀法制備了稀土Eu3+、Tb3+摻雜的鎢酸鈣三原色（藍色、綠色和紅色）熒光粉體，該方法成功制備了三原色熒光體；劉正偉、劉應(yīng)亮等制備出了新型紅色長余輝發(fā)光材料CaWO4：Eu3+；有研究利用水熱法合成了Pb2+摻雜的鎢酸鈣熒光粉體，其利用水熱法合成出的CaWO4：Pb2+熒光體，產(chǎn)物相組成單純，其發(fā)光學(xué)性能符合使用要求，尤其是熒光體顆粒直徑較小，顆粒分布比較集中，適合直接涂敷使用。
【參考文獻】
[1] 田文斌， 張翠玲. 鎢酸鋇電子結(jié)構(gòu)的性原理研究[J]. 重慶工商大學(xué)學(xué)報： 自然科學(xué)版， 2012， 29(10)： 68-72.
[2] 孟偲， 董翠芝， 張明熹， 等. 鎢酸鹽功能材料的研究進展[J]. 稀有金屬與硬質(zhì)合金， 2016 (1)： 25-29.
[3] 盧越;李星;許蘭平;王冬杰.一種稀土摻雜鎢酸鈣熒光粉的制備方法. CN201010216690.6，申請日2010-06-28