vanadium oxide是什么意思，vanadium oxide的意思翻译、用法、同义词、例句

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例句

专业解析

钒氧化物（Vanadium Oxide）是一类由钒（V）和氧（O）元素组成的无机化合物。由于钒具有多种化合价（+2、+3、+4、+5），它能形成多种不同的氧化物，每种都具有独特的物理和化学性质，并在工业和技术领域有重要应用。

1. 主要类型与化学式

   • 五氧化二钒 (Vanadium Pentoxide, V₂O₅)：这是最常见、最具商业价值的钒氧化物。其分子式为 V₂O₅，其中钒呈+5价。它通常呈现为橙黄色至红棕色的固体粉末或晶体。
   • 二氧化钒 (Vanadium Dioxide, VO₂)：分子式为 VO₂，钒呈+4价。它在约68°C时会发生显著的金属-绝缘体相变（Metal-Insulator Transition, MIT），伴随着电阻率和光学性质的急剧变化。
   • 三氧化二钒 (Vanadium Trioxide, V₂O₃)：分子式为 V₂O₃，钒呈+3价。它是一种黑色固体。
   • 一氧化钒 (Vanadium Monoxide, VO)：分子式为 VO，钒呈+2价。它相对不稳定。
   • 其他氧化物：还包括非化学计量的氧化物（如 Magnéli 相 VₙO₂ₙ₋₁）和混合价态化合物。

2. 物理与化学性质

   • V₂O₅：是两性氧化物（既可与酸也可与碱反应），具有层状晶体结构。熔点较低（约690°C），易溶于强碱形成钒酸盐，也能溶于强酸。
   • VO₂：其金属-绝缘体相变特性最为突出。低于相变温度（~68°C）时，它是单斜晶系的半导体（绝缘体）；高于相变温度时，转变为四方金红石结构的金属相，导电性急剧增加，红外透射率显著变化。这一特性使其在智能窗、光学开关、传感器等领域有巨大潜力。
   • V₂O₃：具有刚玉结构，表现出关联电子行为，在低温下可发生反铁磁相变。
   • 钒氧化物通常具有催化活性（尤其是V₂O₅）和一定的电化学活性。

3. 核心应用领域

   • 催化剂：五氧化二钒 (V₂O₅) 是硫酸生产（接触法）中二氧化硫（SO₂）氧化为三氧化硫（SO₃）的关键催化剂（通常负载在硅藻土或硅胶上，并添加硫酸钾等促进剂）。它也是邻苯二甲酸酐生产、选择性催化还原（SCR）脱硝（用于减少燃煤电厂、柴油车等排放的氮氧化物NOₓ）等过程中的重要催化剂组分。
   • 功能材料：
     • 二氧化钒 (VO₂)：利用其热致相变特性，应用于智能窗（根据温度自动调节红外透射率以节能）、光学开关、热敏电阻、红外探测器、超材料等领域。
     • 电极材料：多种钒氧化物（如V₂O₅, VO₂, V₂O₃）因其多价态特性，可作为锂离子电池、钠离子电池、锌离子电池等的正极材料或负极材料，提供较高的理论比容量。V₂O₅尤其因其层状结构利于锂离子嵌入/脱嵌而被广泛研究。
   • 冶金添加剂：钒氧化物（主要是V₂O₅）是生产钒铁合金（用于高强度低合金钢HSLA）和金属钒的主要原料。
   • 陶瓷与玻璃着色剂：某些钒氧化物可用于生产黄色或绿色的陶瓷釉料和玻璃。
   • 其他：在气体传感器、电致变色器件、超级电容器等领域也有研究与应用。

化学式示例（五氧化二钒）： $$ V_2O_5 $$

权威信息来源参考：

• 美国化学会 (American Chemical Society, ACS) 出版物：涵盖钒氧化物的化学性质、结构及催化应用研究。
• 英国皇家化学会 (Royal Society of Chemistry, RSC) 期刊：如《Chemical Society Reviews》, 《Journal of Materials Chemistry》，发表关于VO₂相变材料、钒基电池材料的综述和研究论文。
• 材料研究学会 (Materials Research Society, MRS) 会议录及期刊：聚焦钒氧化物在先进功能材料领域的最新进展。
• 美国能源部 (Department of Energy, DOE) 国家实验室报告：涉及钒氧化物在储能技术（如液流电池、锂/钠离子电池）和节能技术（如智能窗）中的研究。
• 化学与材料科学领域的标准教科书和参考手册（如《CRC Handbook of Chemistry and Physics》）。

网络扩展资料

Vanadium Oxide（氧化钒） 是钒与氧形成的化合物的总称，包含多种不同价态的钒氧化物。以下是详细解释：

1.化学定义与类型

钒氧化物根据钒的价态和氧的比例不同，可分为多种形式，常见的有：

• 五氧化二钒（V₂O₅）：钒的+5价氧化物，橙黄色固体，广泛用于工业催化剂和电池材料。
• 二氧化钒（VO₂）：钒的+4价氧化物，具有独特的相变特性（绝缘体-金属转变），应用于智能窗涂层和传感器。
• 三氧化二钒（V₂O₃）：钒的+3价氧化物，黑色晶体，用于制备合金和磁性材料。

其他形态如V₆O₁₃（混合价态）也有报道，其分子式为O₁₃V₆，CAS号为12037-42-2。

2.物理化学性质

• 磁性：部分钒氧化物（如VO₂纳米管）在室温下表现出可控磁性，适用于自旋电子器件。
• 催化性能：五氧化二钒是硫酸生产和脱硝反应的重要催化剂。
• 纳米结构：通过流变相反应可合成钒氧化物纳米管（VOₓ-NTs），具有高比表面积和特殊电子特性。

3.应用领域

• 能源存储：用于锂离子电池和钒液流电池的电极材料。
• 智能材料：VO₂的相变特性使其可用于温控光学器件。
• 工业催化：五氧化二钒是硫酸工业的关键催化剂。

4.补充说明

• 命名差异：不同价态氧化物需明确化学式以避免混淆（如“vanadium oxide”可能泛指多种形态）。
• 复合氧化物：钒还可与锰等金属形成复合氧化物（如锰钒氧化物），用于特定催化反应。

如需更详细的物化参数或合成方法，可参考CAS数据库（如12037-42-2）。

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