钒氧化物功能材料

《钒氧化物功能材料》主要介绍了氧化钒的性能和研究背景、合成理论与方法、合成工艺中的关键技术、合成过程对氧化钒性能的影响，以及氧化钒的应用现状和前景。其中，重点介绍二氧化钒，合成理论以著者创建的热力学计算为基础，合成方法以著者的国家发明专利为基础，包括固相法和液相法等。 本书可供化工材料学领域科研、生产、设计和应用人员阅读，也可作为相关专业本科生和研究生的参考书。

齐济，大连民族大学化学工程系教授。从1991年开始从事教学工作，讲授过物理化学、无机化学、化工原理、化工设备、化工设计、科技英语、化学反应工程等课程，对材料中的物理化学原理具有比较深入的认识。致力于氧化物材料的科学研究多年，先后发表科研论文30余篇，其中被SCI收录10余篇，EI收录8篇，获国家授权专利2项，著书2部，参编学术著作5部。

1绪论 001 1.1概述 001 1.1.1五氧化二钒(V2O5) 002 1.1.2二氧化钒(VO2) 004 1.1.3三氧化二钒(V2O3) 007 1.1.4一氧化钒(VO) 008 1.1.5混合价态的钒氧化物 008 1.1.6钒氧化物的应用 009 1.2钒氧化物粉体制备方法 010 1.2.1V2O5 粉体的制备方法 011 1.2.2VO2 粉体的制备方法 012 1.2.3V2O3 粉体的制备方法 016 1.2.4制备低价钒氧化物热力学计算 017 1.2.5钒氧化物制备方法发展趋势 018 1.3钒氧化物薄膜制备方法 019 1.3.1真空蒸发镀膜法 019 1.3.2化学气相沉积法 020 1.3.3溅射法 020 1.3.4溶胶-凝胶法 021 1.3.5钒氧化物制膜方法的应用情况 022 1.4含钒无机功能材料 024 1.4.1含钒玻璃材料 025 1.4.2含钒陶瓷材料 041 1.4.3含钒无机功能材料研究趋势 044 参考文献 045 2合成低价钒氧化物热力学参数计算 052 2.1制备低价钒氧化物相关物质的热力学性质 052 2.2相关物质的恒压摩尔热容随温度变化规律方程 052 2.3制备低价钒氧化物的热力学计算与分析 055 2.3.1H2 还原V2O5 法 055 2.3.2热分解V2O5 法 057 2.3.3CO还原V2O5 法 059 2.3.4SO2 还原V2O5 法 060 2.3.5C粉还原V2O5 法 062 2.3.6CH4 还原V2O5 法 063 2.3.7NH3 还原V2O5 法 065 2.3.8热解NH4VO3 法 067 2.4制备低价钒氧化物的控制条件 069 参考文献 069 3二氧化钒的制备方法 071 3.1固相法 071 3.1.1C粉还原V2O5 法 071 3.1.2H2 还原V2O5 法 071 3.1.3热解钒盐法 072 3.2液相法 073 3.2.1水热法 073 3.2.2溶胶-凝胶法 078 3.2.3化学沉淀法 078 3.2.4溶液燃烧法 079 3.2.5液相合成条件对产物的影响 080 3.2.6液相法的特点与研究趋势 081 3.3气相法 081 3.3.1物理气相沉积法 081 3.3.2化学气相沉积法 082 3.3.3V2O5 分解沉积法 083 3.4液-固联合法 083 3.4.1VO2（M）液-固联合法制备流程 084 3.4.2合成试剂与设备 084 3.4.3产物表征 085 参考文献 087 4低价钒氧化物粉体的固相法制备与表征 092 4.1制备低价钒氧化物工艺流程的设计 092 4.2实验试剂、仪器及测试条件 094 4.2.1实验试剂与仪器 094 4.2.2仪器的测试条件 095 4.3脱氧脱水柱的制备与使用范围 096 4.3.1脱氧脱水原理 096 4.3.2脱氧脱水柱制备方法 096 4.3.3脱氧温度与范围 098 4.4VO2 粉体的制备与表征 098 4.4.1NH3 还原V2O5 法 099 4.4.2热解NH4VO3 法 108 4.5V2O3 粉体的制备与表征 116 4.5.1NH3 还原V2O5 法 116 4.5.2H2 还原NH4VO3 法 120 4.6VO2 粉体光学与电学性质的测试 123 4.6.1红外光透射率的测定 123 4.6.2电导率的测定 124 4.7低价钒氧化物粉体制备中存在的问题 129 参考文献 131 5二氧化钒粉体的液相法制备与表征 134 5.1液相法合成VO2（M）纳米粉体工艺流程 135 5.1.1V2O5 粉末的合成 135 5.1.2VO2（M）纳米粉体的合成 135 5.2液相法合成VO2（M）实验试剂与仪器 136 5.3VO2（M）合成过程测试手段 137 5.4VO2（M）合成过程测试与表征结果 139 5.4.1热分解NH4VO3 制备V2O5 139 5.4.2液相法合成纳米VO2（M） 140 5.4.3中间产物的表征结果 145 5.5VO2（M）液相法合成机理 147 5.5.1V2O13 溶解重结晶 147 5.5.2VO2 介稳相转变生长 152 参考文献 152 6二氧化钒液相法合成工艺对其性能的影响 155 6.1反应温度 155 6.2反应时间 156 6.3填充率 160 6.4中间产物浓度 164 6.5醇类助剂 168 6.6有机模板剂 171 6.7掺杂离子 176 6.7.1W 掺杂VO2（M） 176 6.7.2Mo掺杂VO2（M） 179 6.8结构复合 184 参考文献 185 7玻璃表面钒氧化物膜的制备与性质 186 7.1玻璃表面钒氧化物膜制备方案 186 7.1.1玻璃表面析碱现象 186 7.1.2玻璃表面制膜方案及清洁方法 190 7.2玻璃表面钒氧化物膜的制备 191 7.2.1实验试剂与仪器 191 7.2.2溶胶的制备 192 7.2.3玻璃表面V2O5 膜的制备与还原 192 7.3玻璃表面钒氧化物膜的性质 192 7.3.1数码相机、SEM 及AFM 照片 192 7.3.2紫外-可见光和红外光透射性质 194 7.3.3XRD晶相测定 196 7.4玻璃表面钒氧化物膜制备中的问题 198 参考文献 199 8含钒玻璃的制备与性质 201 8.1V2O5 微量掺杂对玻璃光学碱性的指示作用 201 8.1.1实验试剂与仪器 202 8.1.2玻璃样品的制备 202 8.1.3紫外吸收性质的测试结果与讨论 203 8.2V2O5 常量掺杂中玻璃光学性质与密度的关系 206 8.2.1实验试剂与仪器 206 8.2.2玻璃样品的制备 206 8.2.3玻璃样品密度和紫外吸收性质的测试方法 207 8.2.4测试结果与讨论 207 8.3二元含V2O5 及相关玻璃中极化率性质与密度的关系 210 8.3.1氧离子极化率与玻璃密度的关系 210 8.3.2摩尔极化率与玻璃密度的关系 215 参考文献 219 9钒氧化物的应用 221 9.1工业催化剂 222 9.1.1单一氧化钒催化剂 224 9.1.2氧化钒-氧化钼系催化剂（V＞Mo） 228 9.1.3氧化钒-氧化钼系催化剂（Mo＞V） 229 9.2光学和电学材料 231 9.2.1五氧化二钒 231 9.2.2三氧化二钒 232 9.2.3二氧化钒 233 9.3钒氧化物的研究价值与潜在应用领域 238 参考文献 240