Struktur Tungsten Oxide: Pengertian dan Penjelasan

Bismillah..

 

Tungsten adalah logam transisi, bersama dengan molybdenum, iridium, dan nikel, yang ada di Grup VI Tabel Unsur Periodik. Pada saat yang sama, tungsten oxide memiliki sifat fisik dan kimia yang menarik sehingga membuatnya cocok untuk berbagai aplikasi teknologi seperti katalis [1], gas sensor [2], atau electrochromic devices [3-5].

Struktur tungsten oxide memiliki struktur yang hampir mirip dengan struktur kubik yang dapat digambarkan sebagai tipe "perovskite" yang dibentuk oleh WO6 segi delapan, dengan atom O di sudut dan atom W di pusat setiap segi delapan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar-1 [6, 7].

Gambar-1. (a) Unit cell untuk perovskit struktur dari (Li, Na) WO3 (b) Octahedron WO6 symmetry [7]

Struktur ini juga ditemukan pada material renium trioksida (ReO3) dan umumnya disebut sebagai struktur ReO3-(corner-sharing arrangement of octahedron). Bahkan, simetri dari tungsten oxide biasanya lebih rendah dari struktur ReO3 yang ideal karena kemiringan dari struktur oktahedral WO6 atau perpindahan tungsten dari pusat octahedron [8]. Sehingga menghasilkan beberapa transisi struktur tungsten oxide, dengan urutan tetragonal -> orthothombic -> monoklinik -> triklinik -> monoklinik ketika suhu diturunkan dari 900 menjadi -189 derajat celsius [6]. 

Souza-Filho et al. juga telah melakukan studi bahwa eksistensi triklinik dan monoklinik dari fase WO3 biasanya terjadi untuk suhu kamar [9]. Selain itu, perlu dicatat bahwa struktur tungsten trioxide juga memungkinan untuk memiliki jenis cacat. Salah satu cacat yang paling sering adalah kekosongan kisi oksigen, di mana atom oksigen tidak hadir dari sebuah kisi yang normal. Hal ini menyebabkan pembentukan senyawa WO3-x dan juga mempengaruhi sifat listrik dan non-stoikiometrik pada  tungsten oxide. Sehingga, kekosongan oksigen ini mengakibatkan terjadinya efek donor pada elektron dan  menghasilkan sifat semikonduktor tipe-n pada tungsten oxide[10].

 

Semoga bermanfaat

Tomy Abuzairi

Taipei, 16 Nov 2011

---

Reference 
[1]H. Chhina, S. Campbell, and O. Kesler, J. Electrochem. Soc. 154 (2007) B533. 
[2]A. Ponzoni, V. Russo, A. Bailini, C.S. Casari, M. Ferroni, A. Li Bassi, A. Migliori, V. Morandi, L. Ortolani, G. Sberveglieri, and C.E. Bottani, Sens. Actuators B 153 (2011) 340. 
[3]P. R. Somani and S. Radhakrishnan, Materials Chemistry and Physics, 77 (2002) 117. 
[4]S. Balaji, Y. Djaoued, A. S. Albert, R. Z. Ferguson, and R. Bruning, Chem. Mater. 21 (2009) 1381. 
[5]M. Z. Najdoski and T. Todorovski, Materials Chemistry and Physics, 104 (2007) 483. 
[6]C. G. Granqvist, Handbook of Inorganic Electrochromic Materials, Elsevier, New York 1995. 
[7]C. G. Granqvist, Solar Energy Mater. Solar Cells 60 (2000) 201. 
[8]P. Woodward and A. Sleight, J. Sol. State Chem., 131 (1997) 9 
[9]A. Souza-Filho, V. Freire, J. Sasaki, J. Mendes-Filho, J. Juliao, and U. Gomes, J. Raman Spect., 31 (2000) 451.
[10]Z. Xu, J. F. Vetelino, R. Lec, D. C. Parker, J. Vac. Sci. Technol. A 8 (1990) 3634.