vanadium oxide是什麼意思，vanadium oxide的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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例句

專業解析

釩氧化物（Vanadium Oxide）是一類由釩（V）和氧（O）元素組成的無機化合物。由于釩具有多種化合價（+2、+3、+4、+5），它能形成多種不同的氧化物，每種都具有獨特的物理和化學性質，并在工業和技術領域有重要應用。

1. 主要類型與化學式

   • 五氧化二釩 (Vanadium Pentoxide, V₂O₅)：這是最常見、最具商業價值的釩氧化物。其分子式為 V₂O₅，其中釩呈+5價。它通常呈現為橙黃色至紅棕色的固體粉末或晶體。
   • 二氧化釩 (Vanadium Dioxide, VO₂)：分子式為 VO₂，釩呈+4價。它在約68°C時會發生顯著的金屬-絕緣體相變（Metal-Insulator Transition, MIT），伴隨着電阻率和光學性質的急劇變化。
   • 三氧化二釩 (Vanadium Trioxide, V₂O₃)：分子式為 V₂O₃，釩呈+3價。它是一種黑色固體。
   • 一氧化釩 (Vanadium Monoxide, VO)：分子式為 VO，釩呈+2價。它相對不穩定。
   • 其他氧化物：還包括非化學計量的氧化物（如 Magnéli 相 VₙO₂ₙ₋₁）和混合價态化合物。

2. 物理與化學性質

   • V₂O₅：是兩性氧化物（既可與酸也可與堿反應），具有層狀晶體結構。熔點較低（約690°C），易溶于強堿形成釩酸鹽，也能溶于強酸。
   • VO₂：其金屬-絕緣體相變特性最為突出。低于相變溫度（~68°C）時，它是單斜晶系的半導體（絕緣體）；高于相變溫度時，轉變為四方金紅石結構的金屬相，導電性急劇增加，紅外透射率顯著變化。這一特性使其在智能窗、光學開關、傳感器等領域有巨大潛力。
   • V₂O₃：具有剛玉結構，表現出關聯電子行為，在低溫下可發生反鐵磁相變。
   • 釩氧化物通常具有催化活性（尤其是V₂O₅）和一定的電化學活性。

3. 核心應用領域

   • 催化劑：五氧化二釩 (V₂O₅) 是硫酸生産（接觸法）中二氧化硫（SO₂）氧化為三氧化硫（SO₃）的關鍵催化劑（通常負載在矽藻土或矽膠上，并添加硫酸鉀等促進劑）。它也是鄰苯二甲酸酐生産、選擇性催化還原（SCR）脫硝（用于減少燃煤電廠、柴油車等排放的氮氧化物NOₓ）等過程中的重要催化劑組分。
   • 功能材料：
     • 二氧化釩 (VO₂)：利用其熱緻相變特性，應用于智能窗（根據溫度自動調節紅外透射率以節能）、光學開關、熱敏電阻、紅外探測器、超材料等領域。
     • 電極材料：多種釩氧化物（如V₂O₅, VO₂, V₂O₃）因其多價态特性，可作為锂離子電池、鈉離子電池、鋅離子電池等的正極材料或負極材料，提供較高的理論比容量。V₂O₅尤其因其層狀結構利于锂離子嵌入/脫嵌而被廣泛研究。
   • 冶金添加劑：釩氧化物（主要是V₂O₅）是生産釩鐵合金（用于高強度低合金鋼HSLA）和金屬釩的主要原料。
   • 陶瓷與玻璃着色劑：某些釩氧化物可用于生産黃色或綠色的陶瓷釉料和玻璃。
   • 其他：在氣體傳感器、電緻變色器件、超級電容器等領域也有研究與應用。

化學式示例（五氧化二釩）： $$ V_2O_5 $$

權威信息來源參考：

• 美國化學會 (American Chemical Society, ACS) 出版物：涵蓋釩氧化物的化學性質、結構及催化應用研究。
• 英國皇家化學會 (Royal Society of Chemistry, RSC) 期刊：如《Chemical Society Reviews》, 《Journal of Materials Chemistry》，發表關于VO₂相變材料、釩基電池材料的綜述和研究論文。
• 材料研究學會 (Materials Research Society, MRS) 會議錄及期刊：聚焦釩氧化物在先進功能材料領域的最新進展。
• 美國能源部 (Department of Energy, DOE) 國家實驗室報告：涉及釩氧化物在儲能技術（如液流電池、锂/鈉離子電池）和節能技術（如智能窗）中的研究。
• 化學與材料科學領域的标準教科書和參考手冊（如《CRC Handbook of Chemistry and Physics》）。

網絡擴展資料

Vanadium Oxide（氧化釩） 是釩與氧形成的化合物的總稱，包含多種不同價态的釩氧化物。以下是詳細解釋：

1.化學定義與類型

釩氧化物根據釩的價态和氧的比例不同，可分為多種形式，常見的有：

• 五氧化二釩（V₂O₅）：釩的+5價氧化物，橙黃色固體，廣泛用于工業催化劑和電池材料。
• 二氧化釩（VO₂）：釩的+4價氧化物，具有獨特的相變特性（絕緣體-金屬轉變），應用于智能窗塗層和傳感器。
• 三氧化二釩（V₂O₃）：釩的+3價氧化物，黑色晶體，用于制備合金和磁性材料。

其他形态如V₆O₁₃（混合價态）也有報道，其分子式為O₁₃V₆，CAS號為12037-42-2。

2.物理化學性質

• 磁性：部分釩氧化物（如VO₂納米管）在室溫下表現出可控磁性，適用于自旋電子器件。
• 催化性能：五氧化二釩是硫酸生産和脫硝反應的重要催化劑。
• 納米結構：通過流變相反應可合成釩氧化物納米管（VOₓ-NTs），具有高比表面積和特殊電子特性。

3.應用領域

• 能源存儲：用于锂離子電池和釩液流電池的電極材料。
• 智能材料：VO₂的相變特性使其可用于溫控光學器件。
• 工業催化：五氧化二釩是硫酸工業的關鍵催化劑。

4.補充說明

• 命名差異：不同價态氧化物需明确化學式以避免混淆（如“vanadium oxide”可能泛指多種形态）。
• 複合氧化物：釩還可與錳等金屬形成複合氧化物（如錳釩氧化物），用于特定催化反應。

如需更詳細的物化參數或合成方法，可參考CAS數據庫（如12037-42-2）。

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