Vanadžio pentokside yra +5 oksidacijos vanadžio. Stabili aplinkos fazė yra ortorombinė -V₂O₅(erdvės grupėPmmn, Ne. 59), sukurtas iš krašto- ir kampo-dalijimosi [VO₅] kvadratinės piramidės, išdėstytos sluoksniuotuose lakštuose, laikomos silpnų van der Waalso jėgų. Komercinė medžiaga atrodo kaip nuo geltonos -ar -oranžinės spalvos milteliai arba tamsiai{3}} pilki dribsniai. Junginys mažai tirpsta vandenyje (~0,9 g/l) ir yra paramagnetinis kambario temperatūroje.

Vienetiniai langelių parametrai paprastai yra a ≈ 11,51 Å, b ≈ 3,56 Å, c ≈ 4,37 Å. Atstumas tarp sluoksnių (~ 4,4 Å) ir redokso lankstumas visoje V⁵⁺/V⁴⁺/V³⁺sustiprina jo cheminį universalumą: grįžtamasis redukcija vyksta kontroliuojamomis sąlygomis, o gilus redukcija viršija V⁴⁺gali sukelti negrįžtamus fazių perėjimus.

Pramonė V₂O₅daugiausia gaunama iš titanomagnetito rūdų arba vanadžio{0}}turinčio plieno šlako. Vyraujant šarminiam-skrudinimo būdui, sumaltas šlakas (<100 µm) is mixed with sodium salts and roasted at 700–850 °C under oxidizing conditions to form water-soluble sodium orthovanadate:

Vandens išplovimas, rūgštinimas ir amonio nusodinimas duoda amonio metavanadatą, kuris kalcinuojamas iki didelio -grynumo V₂O₅dribsnis. Techniniai laipsniai nustatomi 98–99 %, o didelio-grynumo granuliuoti produktai pasiekia 99,6 % arba daugiau. Skrudinimo temperatūra ir oksidacijos kontrolė yra svarbūs proceso kintamieji.

Lab{0}} masto sol-gel protokolas (iliustracinis)

# Expected yield: ~75-90% phase-pure alpha-V2O5
1. Dissolve ammonium metavanadate in deionized water at 70 C
2. Acidify with oxalic acid ->tamsiai{0}}mėlynos vanadžio zolių formos3. Uždenkite gręžimo -dangą (arba supilkite į gelį)4. Atkaitinti ore 450 C temperatūroje 2-3 valandas

Hidroterminė sintezė (180–200 laipsnių, 12–24 val.), o po to atkaitinama, susidaro nanostrypai arba nanoskladai, kurių paviršiaus plotas yra didesnis. Kontroliuoti pH, pirmtakų koncentraciją ir atkaitinimo greitį yra labai svarbūs tikslinių dalelių dydžiui ir fazės grynumui.

Šiluminės redukcijos būdai

Vario, Fe arba Mn legiravimas ir kalcinavimo atmosferos valdymas nustato kristalitų dydį, paviršiaus plotą ir defektų tankį{0}}parametrus, kurie lemia pasroviui katalizinį ir elektrocheminį veikimą. Kalcinavimo atmosfera turi būti oksiduojanti, kad išlaikytų V⁵⁺oksidacijos būsena.

V₂O₅yra pagrindinė sieros rūgšties gamyba per SO₂NO oksidacija ir selektyvus katalizinis redukavimas (SCR)._xsu NH₃.

Kontaktinio proceso metu mechanizmas apima redokso ciklą tarp V paviršiaus⁵⁺ir V⁴⁺rūšys, su gardelės deguonimi oksiduojančiu adsorbuotu SO₂ir vėliau papildyta dujų{0}}O faze₂.

Išjungimas ir regeneravimas.Pagrindiniai deaktyvavimo būdai yra apsinuodijimas šarminiais -metalais (K, Na iš lakiųjų pelenų), arseno nusodinimas, sulfato kaupimasis ir terminis sukepinimas virš 500 laipsnių. Regeneracija plaunant rūgštimi arba kontroliuojama oksidacija gali iš dalies atkurti aktyvumą; komercinio SCR katalizatoriaus tarnavimo laikas paprastai svyruoja nuo 2 iki 5 metų iki pakeitimo arba regeneravimo.

Veiklos tobulinimas.Nanostruktūrizavimas ir paramos inžinerija padidina aktyvių vietų tankį ir redokso kinetiką. Priedai, tokie kaip Sb arba Ce, padidina aktyvumą žemoje temperatūroje ir pagerina SO₂tolerancija, kuri yra vertinga naudojant daug{0}}sieros dūmų-dujas.

Sluoksniuota -V struktūra₂O₅, kurio tarpsluoksnių atstumas yra apie 4,4 Å, įgalina grįžtamąjį Li⁺interkalacija, todėl ji yra viena iš labiausiai ištirtų katodinių medžiagų, išskyrus LiCoO₂. Iškraunant iš 4,0 V, medžiaga nuosekliai transformuojasi per ε-Li_0.5V₂O₅, δ-LiV₂O₅ir -Li₂V₂O₅fazės. Iškraunant žemesnę nei 2,0 V įtampą, susidaro negrįžtamas ω-Li₃V₂O₅fazė, todėl praktinis važiavimo dviračiu langas paprastai ribojamas iki 4–2 V.

Prastas elektroninis laidumas ir vangus Li⁺difuzijos ribinė masė V₂O₅, skatinantis nanostruktūrizavimo (nanovamzdelių, nanovamzdelių, nanosluoksnių), anglies kompozitų (CNT, rGO) ir plonų plėvelių, nusodintų purškiant, impulsiniu lazeriu, CVD arba elektrocheminiu nusodinimu, tyrimus. Paskelbti nanostruktūriniai elektrodai paprastai tiekia maždaug 150–300 mAh g⁻¹esant mažam greičiui (0,1 C), kai talpa išlaikoma maždaug 70–90 % per 100 ciklų, o kuloninis efektyvumas yra beveik 99 % (iliustratyvūs svyravimai iš literatūros). Nanostruktūrizavimas taip pat padeda prisitaikyti prie tūrio pokyčių, susijusių su pakartotiniu įdėjimu ir ištraukimu, ir toliau gerina konstrukcijos stabilumą.

Išsiliejimas ir poveikis.Jei išsiliejo, apribokite prieigą ir valykite HEPA dulkių siurbliu arba šlapiais būdais-niekada nevalykite sausai. Išnešti paveiktą personalą į gryną orą ir kreiptis į gydytoją; dėl uždelstos plaučių edemos pavojaus, po reikšmingo poveikio rekomenduojamas medicininis stebėjimas.Saugykla:talpyklas laikykite sandariai uždarytas vėsioje, sausoje vietoje, toliau nuo degių ir redukuojančių medžiagų (V₂O₅nesuderinamas su stipriomis rūgštimis, halogenais ir šarminiais metalais).

Transportas ir atliekos. V₂O₅yra DOT pavojinga medžiaga (UN 2862, Class 6.1, ERG Guide 151). Atliekas reglamentuoja RCRA; V₂O₅taip pat yra CERCLA pavojinga medžiaga, kurios kiekis, apie kurį reikia pranešti, yra 1 000 svarų ir kuriai taikomas EPCRA 313 skirsnis. Visada perskaitykite dabartinį SDS ir oficialius OSHA ir EPA šaltinius, nes ribos periodiškai peržiūrimos.

Pirkimai ir QC.Komercinės klasės paprastai svyruoja nuo 98 % iki 99,6 % grynumo. Prašykite COA, apimančio priemaišų profilį, dalelių dydį ir BET paviršiaus plotą, ir nurodykite grynumą, pakuotę ir mėnesio tūrį, kai prašote pasiūlymo.

Kaip vanadžio pentoksidas paprastai gaminamas pramoniniu mastu ir koks laboratorinis{0}}išeigas yra realus?

Kokių žingsnis{0}}po-žingsnio AAP ir skubios pagalbos procedūrų turėtų laikytis laboratorijos, tvarkydamos V₂O₅dulkės ar išsiliejimas?

Kaip sekasi V₂O₅veikia kaip SO katalizatorius₂oksidacija ir NH₃-SCR, o apie kokią metriką turėčiau pranešti?

Ar gali V₂O₅gali būti naudojamas kaip ličio{0}}jonų baterijos katodas ir kokios yra tipinės talpos, ciklo trukmė ir elektrodų formulės?

Kaip turėtų V₂O₅atliekos turi būti klasifikuojamos ir šalinamos Jungtinėse Valstijose, o su kokiais reguliavimo šaltiniais turėčiau pasikonsultuoti?