Thermal behaviour of hydrated dodecatungstosilicic acid

Abstract

The thermal behaviour of H₄SiW₁₂O₄₀·24.8H₂O (SiW₁₂) was investigated by using DTA, TG and FTIR. Endothermic effects were observed at 40, 98 and 217°C, corresponding to the fusion of SiW₁₂ in its own crystallization water, boiling of the solution and decomposition of the remaining tetrahydrate into anhydrous SiW₁₂, respectively. The mass of the sample remained constant on heating from about 250 to 400°C. Subsequently, it slowly decreased and reached a constant value at about 500°C. At 526°C a DTA peak appeared. There was an abrupt change in the FTIR spectrum of the sample heated to 550°C. The typical spectrum of the Keggin unit vanished and new bands at 807.5 and 1030 cm⁻¹ indicated the presence of free WO₃ and SiO₂, respectively.

Zusammenfassung

Mittels DTA, TG und FTIR wurde das thermische Verhalten von H₄SiW₁₂O₄₀24.8H₂O (SiW₁₂) untersucht. Bei 40, 98 und 217°C wurden endotherme Effekte beobachtet, die dem Schmelzen von SiW₁₂ im eigenen Kristallwasser, dem Sieden der Lösung und der Zersetzung des verbleibenden Tetrahydrates in wasserfreies SiW₁₂ entsprechen. Die Masse der zurückbleibenden Probe bleibt während des Erhitzens von 250 bis 400°C konstant. Anschließend nimmt sie leicht ab und erreicht bei 500°C einen konstanten Wert. Bei 526°C tritt ein endothermer Peak auf. Beim Erhitzen der Probe auf 550°C tritt eine plötzliche Änderung im FTIR-Spektrum auf. Das typische Spektrum der Keggin-Einheit verschwindet und neue Banden bei 807.5 und 1030 cm⁻¹ weisen auf die Anwesenheit von freiem WO₃ und SiO₂ hin.