SI22445A - Postopek za sintezo nitkastega volframovega oksida w5o14 - Google Patents

Abstract

Predmet izuma je sinteza nitkastega volframovega oksida W5O14 ob prisotnosti niklja pri temperaturah pod 1000 stopinj celzija. Prikazan je postopek za sintezo visoko homogene faze spojine W5O14 iz parne faze ob prisotnosti niklja z metodo kemijskega transporta v zaprti kvarčni ampuli. Kot drugi izvedbeni primer je prikazan postopek sinteze spojine W5O14 v pretočni reaktorski posodi. Po obeh postopkih dobimo električno prevodne nitkaste kristale spojine W5O14. Sinteza poteka iz parne faze, pri čemer volfram vstopa v reakcijo kot čista faza ali preko WS2+/-x, x je približno 0, predhodno sintetiziranega iz elementov in/ali so vir volframa lahko tudi volframovi oksidi WO3-y, y je med 0 in 1 in nikelj lahko vstopa v reakcijo preko NiJ2, Ni(OH)2 in/ali atomarnega niklja.

Description

Postopek za sintezo nitkastega volframovega oksida \V5O14

Predmet izuma, področje tehnike, v katero spada izum

Predmet izuma je postopek za sintezo nitkastega volframovega oksida WsOi₄ ob prisotnosti niklja pri temperaturah pod 1000°C. Ta postopek omogoča sintezo električno prevodnih volffamovih oksidov s paličasto oz. nitkasto obliko. Izum spada na področje kemijske tehnologije, bolj specifično, anorganske kemije, volframovih oksidov, pripravljenih v obliki nanostruktur s fizikalno kemijskim procesiranjem.

Stanje tehnike

W₅0i4 spada med Magnelijeve faze s splošno formulo W_nO_3n.i, za katere je značilno mešanje različnih oksidnih faz pri visokih vrednostih števila n. Enofazen material Ws0i4 so uspeli v preteklosti sintetizirati prvič v prisotnosti majhnih količin železa, tako majhnih, da jih ni bilo mogoče detektirati v končnem materialu - opisano v literaturi pod zap. št. 1. Faza WsOi₄ je bila sestavljena iz vijoličasto modrih vlaken le pri relativno dolgem času segrevanja - en teden pri 1100°C. Pri daljšem času segrevanja (4 tedni) so bila vlakna iste faze bolj drobna. Določena je bila tetragonalna osnovna celica kristalov s parametri: a = 2.333 ± 0.001 nm, c = 0.3797 ± 0.0001 nm in prostorsko grupo P42im. Struktura je bila pojasnjena s petštevnimi in šestštevnimi kanali obkroženimi s pentagonalnimi stebrički V/Og. O eksistenci faze WsOi₄ v sicer mnogofaznem materialu so poročali tudi pri sintezi v prisotnosti Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ba, Mn,Fe, Cu, Zn, Cd, Hg, Ge, Sn, Pb in Bi - opisano v literaturi pod zap. št. 2. V zadnjem času so fazo WsOi₄ našli znotraj posameznih WS₂ fulerenskih struktur po sulfurizaciji WO₃._X prekurzorskih kristalov opisano v literaturi pod zap. št. 3. V tankih plasteh je bila ta faza označena kot manj verjetna opisano v literaturi pod zap. št. 4, ali pa le kot možna faza pri sintezi podstehiometričnih

-2volframovih oksidov pri laserski depoziciji - opisano v literaturi pod zap. št. 5 - WC>3. O sintezi faze W₅O₁₄ ob prisotnosti niklja ni poročil, razen omembe neuspelega poskusa - opisano v literaturi pod zap. št. 2.

Pregledane so bile japonska, evropska in ameriška patentna baza, ter publikacije od leta 1970 dalje, vendar do sedaj še ni bil poznan in opisan postopek za sintezo paličastih in nitkastih kristalov WsOi4 ob prisotnosti niklja.

Tehnični problem

Volframovi oksidi nanometrskih dimenzij s kemijsko formulo WO3._X so uporabni za plinske senzorje - opisano v literaturi pod zap. št. 6, izboljšajo fotokromni efekt - opisano v literaturi pod zap. št. 7 in jih je mogoče uporabiti kot vire elektronov pri poljski emisiji - opisano v literaturi pod zap. št. 8, še posebej WjgO49 nanožičke. Pomembna je tudi uporaba WO3__X igličastih kristalov kot začetnega materiala za sintezo WS2 nanocevk s postopkom sulfurizacije v pretoku mešanice plinov, ki vsebujejo H₂S - opisano v literaturi pod zap. št. 9. Monoklinska faza WigC>49 ima od vseh podstehiometričnih kristalov WO3._X (x<l) največji primanjkljaj kisika in je edina, ki jo je mogoče sintetizirati kot čisto fazo brez primesi drugih volframovih oksidov - opisano v literaturi pod zap. št. 10. Prav mešanice faz pri vseh drugih podstehiometrijah predstavljajo problem pri načrtovanju uporabe volframovih podstehiometričnih kristalov in vplivajo na meritve fizikalnih in kemijskih lastnosti, kot tudi na kvaliteto reakcijskih produktov, npr. WS₂ fulerenskih struktur.

Tehnični problem, ki doslej ni bil zadovoljivo rešen, je torej sinteza visoko homogene faze W₅Oi4 v paličasti in nitkasti obliki.

Naloga in cilj izuma je sinteza visoko homogene faze WsOi4 v paličasti in nitkasti obliki.

Po izumu je naloga rešena s postopkom za sintezo nitkastega volframovega oksida WsOi4 ob prisotnosti niklja pri temperaturah pod 1000°C.

-3Opis rešitve problema

Naloga izuma je po izumu rešena z metodo sinteze faze W₅0i4 ob prisotnosti niklja. Sinteza je izvedljiva s kemijsko transportno reakcijo v zaprti kvarčni ampuli ali z reakcijo v pretočni reaktorski posodi. Sinteza poteka iz parne faze. Volfram vstopa v reakcijo kot čista faza ali preko WS_2±X, x«0, predhodno sintetiziranega iz elementov. Vir volframa so lahko tudi volframovi oksidi WO3._y, 0<y< 1. Nikelj lahko vstopa v reakcijo preko NiJ₂, Ni(0H)2 ali atomamega niklja.

Izum bo opisan s pomočjo izvedbenih primerov in slik, ki prikazujejo:

Slika 1: Shematski prikaz kvarčne ampule pred transportno reakcijo (a.) in po poteku transporta (b.),

Slika 2: Elektronsko mikroskopski posnetki (SEM) nitkastih in paličastih oksidov WsOj4 na podlagi WS₂. Slika je bila posneta z visoko ločljivostnim mikroskopom na poljsko emisijo (FE-SEM, Supra 35 VP, Carl Zeiss),

Slika 3: Visokoločljivostni elektronsko-mikroskopski posnetek (HRTEM) kristala W₅Oi4 prikazuje atomske ravnine (001) - (a), ravnine (100) - (b) in [010] ravnino - (c),

Slika 4 prikazuje elektronsko difrakcijo (TED) na kristalu W₅0i4. Smer elektronskega curka je bila vzporedna s smerjo [010] kristala. Sliki 3 in 4 sta bili posneti z visoko ločljivostnim presevnim elektronskim mikroskopom JEM-2010F

Prvi izvedbeni primer: sinteza visoko homegene faze WsOi4 ob prisotnosti niklja s kemijsko transportno reakcijo v zaprti kvarčni ampuli

Spojina z visoko homogenostjo stehiometrije je bila sintentizirana po jodovi transportni metodi, ki je ena izmed standardnih metod za sintezo plastnih kristalov dihalkogenidov prehodnih kovin - opisano v literaturi pod zap. št. 11. Pri določenih pogojih jodove transportne reakcije poleg

-4plastnih kristalov WS2 in WO₂ nastanejo tudi paličasti in nitkasti kristali Ws0i4. Tovrstna transportna metoda doslej še ni bila uporabljena v povezavi s sintezo volffamovih oksidov.

Kemijska transportna reakcija temelji na dejstvu, da pride v sistemu, v katerem je trdna snov v ravnovesju z več parnimi komponentami, do prenosa materiala, če se v sistemu ravnotežje spreminja, na primer, če obstaja določen temperaturni gradient - opisano v literaturi pod zap. št. 11. Reakcijo smo izvedli v evakuirani kvarčni ampuli dolžine 20 cm in notranjega premera 20 mm, na en konec katere smo dali predhodno sintentizirano spojino WS₂ (0.6 (1 ±0.01) g), jod (J₂) (0.2 (1 ± 0.01) g), H₂O (20 pg ± 5pg) in NiJ₂ (0.068 (l±0.01) g). Reakcijo smo izvedli v dvoconski peči, pri čemer je bil del kvarčne ampule z vhodnim materialom na mestu z višjo temperaturo. Na strani z višjo temperaturo (860 °C) so bile v parni fazi spojine J₂, NiJ₂, H₂O in žveplo. Volfram se je transportiral s pomočjo joda na hladnejši konec ampule (736 °C) (slika 1, cona B), kjer je prišlo do do rasti WS₂ in WsOi4, sproščeni jod pa je znova sodeloval v transportu. Vloga niklja je še nerazjasnjena, dokazano pa je, da faza W₅0i4 ne raste brez prisotnosti niklja. Možno je katalitično delovanje niklja oz. pospešena difuzij a volframa (angleško: “growth promoter”) skozi Ni(OH)2 , kar omogoča hitro longitudinalno rast kristalov W₅Om Med transportno reakcijo se lahko tvorijo Ni(OH)2, NiSO4 ali različne NiS_z spojine. Po koncu reakcije pa je bila potrjena samo prisotnost faze Ni(OH)2 z metodo fotoelektronske spektroskopije. Primanjkljaj kisika v kristalih glede na WO₃ je posledica redukcijske reakcije med reakcijo nastalega plina H₂S oz H₂.

Kemijske reakcije med sintezo WsOi4 s transportno reakcijo so naslednje:

(a) W + 5H₂O + NiJ₂ -> WO₃ + 4H₂ + NitOIffe + J₂ (b) 40WO₃ + 8H₂S 8W₅O,4 + 8H₂O + S₈ (c) 4W + S₈ -> 4WS₂

-5Eksperiment

1. Priprava kvarčne ampule, ki predstavlja zaprto reaktorsko posodo, v kateri poteka sinteza

Ampula dolžine 20 cm in notranjega premera 20 mm, na vrhu zožena z ozkim vratom, ki olajša zataljevanje, je bila predhodno očiščena z acetonom v ultrazvoku in nato 15 minut sušena v sušilniku pri 80°C. Vanjo smo zatehtali 0.6 (1 ± 0.01) g WS₂, 0.2 (1 ± 0.01) g joda (J₂), 20 pg ± 5pg destilirane vode (H₂O) in 0.068 (1 ± 0.01) g NiJ₂. Med dodajanjem posameznih komponent v ampulo je bila ampula pokrita s parafinskim filmom. Ampulo je bila nato priključena na vakuumski sistem in potopljena v Dewar posodo s tekočim dušikom. Po doseženem tlaku 4.10'³ mbar (z difuzijsko črpalko) je bil rahlo odprt ventil pri eni izmed ampul, tako daje tlak narasel na 8. 10'³ mbar. Po nadaljnem približno 1,5 h dolgem črpanju je bil dosežen tlak 4.5 10 '³ mbar, nato pa je bila ampula zataljena in vstavljena v triconsko peč LINDBERG STF 55346C.

2. Termično čiščenje

Ampulo smo segrevali tako, da je bila temperatura v coni B ves čas višja kot v coni A in s tem očistili cono B. Segrevanje v tej fazi je potekalo 24 ur s hitrostjo 0.61 °C/min do temperature 900 ° C v coni B, kjer pride do rasti kristalov transportiranega materiala in s hitrostjo 0.59 °C/min do 875 °C v coni A. Obe coni sta istočasno dosegli navedeni temperaturi. Po 6 urah smo začeli z ohlajanjem. Cono A smo v korakih 0.02 °C/min ohladili do temperature 860 °C, cono B pa v korakih 0.23 °C/min do temperature 736°C.

3. Transport materiala in ohlajanje ampule

Transport materiala med cono A in cono B je potekal 200 ur, čemur je sledilo postopno ohlajanje ampule do 30°C v korakih po 0.58 °C/min za cono A in po korakih 1 °C/min za cono B. Pri doseženi temperaturi 30°C se je ampula v nekaj urah nekontrolirano ohladila do sobne temperature.

-64. Rezultati sinteze

Transportiralo se je nad 95 % vhodnega materiala. Transportirani material se je nabral na stenah ampule približno 18-19 cm od začetka cone A v coni B (skica 1). Paličasti in nitkasti kristali WsO]₄ so se nahajali na površini transportiranih kristalov WS₂ v skrajnem koncu cone B. Po razbitju ampule je jod sublimiral in na skrajnem koncu cone B se je pokazalo področje modre barve v premeru približno 1 cm. Na sredini je bil material bolj temno moder, in tam je poleg drobnih kristalov rastlo tudi več daljših, debelejših in krhkih kristalov, okoli pa je bil material svetlomoder, sestavljen iz drobnih paličastih in nitkastih kristalov W₅O]₄. Področje svetlo modre faze je zelo homogeno in čisto. Kristale W50j₄ smo mehansko ločili - postrgali s površine spojine WS₂.

Drugi izvedbeni primer: sinteza v pretočni reaktorski posodi z uporabo indukcijske peči

Sinteza je potekala v indukcijski peči, s segrevanjem grafitnega lončka z visokofrekvenčnim magnetnim poljem, generiranim s šestimi ovoji okoli reaktorja, skozi katere teče RF (radio frekvenčni) tok s frekvenco 710 kHz. Osnova reaktorja je kvarčna cev premera 45 mm, ki je povezana z vakuumsko črpalko, tako da jo je možno izčrpati. Poleg tega lahko skozi cev vzpostavimo pretok plina. Grafitni lonček se nahaja na sredi reaktorja in je nameščen na kvarčnem nastavku. Temperatura grafitnega lončka je bila izmerjena s termočlenom, ki je bil predhodno umerjen s pomočjo optičnega pirometra. Vhodni material je bil vstavljen v lonček iz molibdena, s površino spodnje ploskve približno lem², molibdenov lonček pa je bil vstavljen v grafitni lonček. Ocenili smo, da je temperatura molibdenovega lončka in vhodnega materiala v njem enaka temperaturi grafitnega lončka. Vhodni material je vseboval 0,05 g predhodno sintetiziranega WS₂ in 0,02 g Ni v obliki kratkih kosov 0,15 mm debele žice. Najprej je bila posoda izčrpana na 0,25 mbar. Nato je bil vzpostavljen pretok približno 320 L/h N₂, ki je najprej tekel skozi vodo pri sobni temperaturi, da se je navlažil. Grafitni lonček je bil do končne temperature med 800 - 950°C s približno konstantno hitrostjo segrevanja segret iz sobne temperature v 20 minutah, ostal na tej temperaturi 15 minut, nakar smo RF tok izklopili in pustili, da se je grafitni lonček nekontrolirano ohladil do sobne temperature. V dveh minutah je temperatura grafitnega lončka padla na 500 °C,

-7potem seje nekontrolirano ohlajal do sobne temperature. Transport je potekal s pomočjo nosilnega plina N₂. Pri delovnih temperaturah med 800 - 950°C žveplo izhaja iz WS₂, volfram reagira s kisikom iz vlage, ki jo v reaktor prinaša dušik. Z vlago reagira tudi nikelj, kar vodi do tvorbe faze Ni(OH)2, ki omogoča hitro longitudinalno rast kristalov W₅0i₄. Primanjkljaj kisika v kristalih glede na WO₃ je posledica redukcijske reakcije med reakcijo nastalega plina H₂S oz H₂. V neposredni bližini niklja so nastali paličasti in igličasti kristali WsOi₄ z visoko stopnjo homogenosti faze in veliko anizotropijo.

Strukturne ter kemijske analize

1. Rentgenska difrakcija (Tabela 1)

Zbrane paličaste in nitkaste kristale smo vstavili v drobno stekleno kapilaro z notranjim premerom cca. 0.2 mm in jih izpostavili rentgenskemu sevanju. Iz Tabele 1 je razvidno zelo dobro ujemanje izmerjenjih razdalj med kristalografskimi ravninami s podatki iz edine referenčne tabele za spojino WsOi₄: JCPDS (International Centre for Diffraction data), številka 71-0292, po referenci I.J. McColm et al.¹ Indeksiranje je bilo izbrano v skladu s tetragonalno osnovno calico s parametri: a = 2.333 nm, c = 0.3797 nm¹.

Tabela 1: Primerjava razdalj med kristalografskimi ravninami. Prvi stolpec prikazuje eksperimentalno izmerjene vrednosti razdalj med ravninami, drugi stolpec prikazuje relativne intenzitete izmeijenih uklonskih vrhov, tretji in četrti stolpec prikazujeta primerjalne vrednosti iz JCPDS tabel in zadnji trije stolpi indeksiranje v skladu s tetragonalno osnovno celico s parametri a = 2.333 nm, c = 0.3797 nm. (ZŠ-zelo šibka, Š-Šibka, M-močna, ZM-zelo močna)

d 6χρ (nm) ± 0.0005 nm	Int. (%)	d (nm)	Int. (%)	h	k	1
1.1624	ZŠ	1.1665	22.9	2	0	0
1.0375	zš	1.0433	14.4	2	1	0
0.735	ZŠ	0.73775	8.6	3	1	0
0.6149	zš	0.64705	0.9	3	2	0
0.5641	zš	0.56583	0.7	4	1	0
0.4524	v zs	0.45753	2.1	5	1	0
0.4184	M	0.41242	2	4	4	0
0.3993	ZŠ	4.001	1.6	5	3	0
0.3788	ZM	0.3797	100	0	0	1
0.3639	ZM	0.36435	57.5	5	4	0
0.3476	ZŠ	0.34778	13.1	6	3	0
0.3248	ZŠ	0.32352	16.1	6	4	0
0.3117	ZŠ	0.31245	3.5	3	3	1
0.2892	M	0.28937	39.5	8	1	0
0.2731	M	0.27166	16.3	6	0	1
0.2628	M	0.26289	31.8	5	4	1
0.2559	ZŠ	0.25646	7.7	6	3	1
0.2459	ZŠ	0.24625	9.2	9	3	0
0.2296	š	0.23015	28	8	1	1
0.1893	zš	0.18985	14.1	0	0	2

-92. Vrstična elektronska mikroskopija (slika 2)

Slika 2a,b prikazuje vrstični elektronski posnetek kristalov W₅Oi₄ zraslih na podlagi spojine WS₂. Paličasti in nitkasti kristali s povprečnimi premeri 100 nm in dolžinami več sto mikrometrov so bili posneti brez dodatnega naprševanja kovine za povečanje električne prevodnosti, kar dokazuje njihovo dobro električno prevodnost in dober električni kontakt s podlago WS₂.

3. Visoko ločljivostna presevna elektronska mikroskopija- tip mikroskopa: 200 keV Jeol TEM 2010F (slika 3)

Slika 3 prikazuje visokoločljivostni elektronsko-mikroskopski posnetek kristala W₅0i4. Na sliki 3a so vidne atomske ravnine (001), ki so pravokotne na vzdolžno smer vlakna. Izmerjena razdalja med ravninami je 3.64 (1 ± 0.05) A, kar se v okviru napake ujema z medmrežno razdaljo (001) - 3.797 A spojine W₅Oi₄- ICPDS (International Centre for Diffraction data), številka 71-0292, po referenci

I.I. McColm et al.¹ Slika 3b prikazuje ravnine (100) z medsebojno razdaljo 4 (1 ± 0.03) A, kar se v okviru napake ujema z medmrežno razdaljo (600) iz tabele ICPDS-71-0292- 3.8883 A. Slika 3c prikazuje [010] cono kristala WsOi₄ z označeno osnovno celico, ki se za ravnino (010) ujema s podatki iz tabele ICPDS-71-0292: a = 23.33 A, c = 3.797 A.

4. Presevna elektronska difrakcija - tip mikroskopa: 200 keV leol TEM 2010F (slika 4)

Slika 4 prikazuje elektronsko difrakcijo na kristalu W₅0i₄. Smer elektronskega curka je bila vzporedna s smerjo [010] kristala. Smer [001] je bila vzporedna z vzdolžno smerjo vlakna, medtem ko je bila smer [100] pravokotna na smer vlakna. Relativne itenzitete refleksov, ki pripadajo uklonom na ravinah (200), (400), (600) in (800), se ujemajo z relativnimi itenzitetami iz tabele ICPDS-71-0292. Na primer: največja itenziteta pripada refleksu na ravninah (600), ki ustrezajo velikosti osnovne celice v smeri [100]. Itenzitete refleksov na ravninah (200) in (400) so bistveno

-10manjše, kar je v skladu z omenjeno tabelo. Edino primerljivo itenziteto ima refleks, ki pripada sipanju na ravninah (600), kar je spet v skladu s tabelo JCPDS-71-0292. Uklonska slika nedvomno dokazuje, da kristal pripada spojini W50h . Eventuelna prisotnost niklja v strukturi ni vidna, zato ne moremo z gotovostjo trditi, daje nikelj vgrajen v kristale, niti, da ga v kristalih sploh ni.

Časovna obstojnost in ponovljivost sinteze

Spojina W₅0i₄ je obstojna na zraku pri sobnih pogojih. Obstojnost spojine in ponovljivost sinteze smo kontrolirali s presevno elektronsko difrakcijo.

Povzetek obeh sinteznih metod

Pri obeh postopkih, to je pri kemijski transportna reakciji v zaprti kvarčni ampuli ali reakciji v pretočni reaktorski posodi, je pogoj za rast faze W₅0i4 prisotnost niklja. Brez niklja faza WsOi4 ne raste, saj pride do premika kemijskega ravnovesja v prid najbolj reduciranemu volframovemu oksidu WigO49· Dodatne potrebne zahteve, ki morajo biti izpolnjene za rast faze W₅0i4 so naslednje: a) rast iz parne faze-dovolj visoka temperatura, vsaj nad 600 °C, b) prisotnost vode v volumskem razmeiju od 0.005 % do 0.1% glede na volumen kvarčne ampule oz. količina vode, ki jo v odprto reaktorsko posodo prinaša dušik navlažen pri sobni temperaturi.

Postopek za sintezo nitkastega volffamovega oksida W₅0i4 s kemijsko transportno reakcijo v zaprti kvarčni ampuli ali z reakcijo v pretočni reaktorski posodi po izumu je torej značilen po tem, da sinteza poteka iz parne faze, pri čemer volfram vstopa v reakcijo kot čista faza ali preko WS2±_X , x«0, predhodno sintetiziranega iz elementov in/ali so vir volframa lahko tudi volframovi oksidi WC>3.y, 0<y< 1 ter da nikelj lahko vstopa v reakcijo preko Nih, Ni(0H)2 in/ali atomamega niklja. Za rast faze WsOi4 je zagotovljena temperatura 600 °C, prisotnost vode v volumskem razmerju od 0.005 % do 0.1% glede na volumen kvarčne ampule ali količina vode, ki jo v pretočno reaktorsko posodo prinaša dušik navlažen pri sobni temperaturi. Nikelj je lahko vgrajen v kristale WsOi₄, ali pa igra le katalitično vlogo pri njihovi rasti.

-11Seznam citirane literature

I. I.J. McColm, R. Steadman, and S.J. Wilson, J.Solid State Chem. 23, 33 (1978).

2. T. Ekstrom and R.J.D. Tilley, J.Solid State Chem. 19, 125 (1976).

3. J. Sloan, J.L. Hutchison, R. Tenne, Y. Feldman, T. Tsirlina, and M. Homyonfer, J.Solid State Chem. 144, 100(1999).

4. N.E. Stankova, P.A. Atanasov, T.J. Stanimirova, and A.Og. Dikovska

5. M. Kurumada, O. Kido, K. Kamitsuji, Y. Kimura, T. Sato, H. Suzuki, Y. Saito, C. Kaito

6. J.L. Soliš, S. Saukko, L. Kish, C.G. Granqvist, and V. Lantto, Thin Solid Films 391, 255 (2001).

7. S.T. Li and M.S.El-Shall, Nanostruct.Mater. 12, 215 (1999).

8. Υ.Β. Li, Y. Bando, D. Goldberg, Adv.Mater. 15, 1294 (2003).

9. R. Tenne, A. Rothschild, and M. Homyonfer, US Patent, No.: US 6,841,142B1, Jan.,2005.

10. J. Booth, T. Ekstrom, E. Iguchi, and R.J.D. Tilley, J.Solid State Chem. 41, 193 (1982).

II. R. Nitsche, J.Phys.Chem.Solids, 17, 163 (1960).

Claims (3)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Postopek za sintezo nitkastega volframovega oksida \V5O14 s kemijsko transportno reakcijo v zaprti kvarčni ampuli ali z reakcijo v pretočni reaktorski posodi, označen s tem, da sinteza poteka iz parne faze, pri čemer volfram vstopa v reakcijo kot čista faza ali preko WS_2±X, x«0, predhodno sintetiziranega iz elementov in/ali so vir volframa lahko tudi volframovi oksidi WO₃._y, 0<y< 1 ter da nikelj lahko vstopa v reakcijo preko NiJ₂, Ni(OH)? in/ali atomamega niklja.
2. 2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da je za rast faze W₅Oh zagotovljena temperatura med 600 °C in 1000 °C, prisotnost vode v volumskem razmerju od 0.005 % do 0.1% glede na volumen kvarčne ampule ali količina vode, ki jo v pretočno reaktorsko posodo prinaša dušik navlažen pri sobni temperaturi.
3. 3. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, daje nikelj lahko vgrajen v kristale W50i4, ali pa igra le katalitično vlogo pri njihovi rasti.