二氧化鈮
化合物
二氧化鈮是一種無機化合物，化學式為NbO2。它是一種深藍色固體，也是一種非整比化合物，鈮氧比例在 NbO1.94-NbO2.09 之間。[2]
| 二氧化鈮 | |
|---|---|
| |
| IUPAC名 niobium(IV) oxide, niobium dioxide | |
| 別名 | 氧化鈮(IV) |
| 識別 | |
| CAS號 | 12034-59-2 
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| PubChem | 82839 |
| SMILES |
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| InChI |
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| EINECS | 234-809-7 |
| 性質 | |
| 化學式 | NbO2 |
| 摩爾質量 | 124.91 g·mol⁻¹ |
| 外觀 | 深藍色固體 |
| 密度 | 5.98 g·cm−3[1] |
| 熔點 | 1,915 °C（2,188 K）[2] |
| 結構 | |
| 晶體結構 | 四方晶系, tI96 |
| 空間群 | I41/a, No. 88 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
製備與結構
二氧化鈮可以由Nb2O5 和H2在800–1350 °C 反應而成。[2] 另一種方法是Nb2O5 和金屬鈮在 1100 °C 發生的歸中反應。[3]在工業生產金屬鈮時，NbO2會作為Nb2O5氫氣還原過程中的中間體出現。[4] NbO2 會和鎂蒸汽反應，生成鈮金屬。[5]
在室溫， NbO2 會形成四方晶系，金紅石結構。它的 Nb-Nb 距離較短。[6] 高溫下的二氧化鈮也會形成類似金紅石結構的晶體。它們的 Nb-Nb 距離也很短。[7]
據報道，二氧化鈮有兩個高壓相，其中一個具有金紅石結構，也具有短的Nb-Nb距離；另一種具有與斜鋯石類似的結構，在更高壓力下出現。 [8]
性質
NbO2 不溶於水，是一種強還原劑，可以還原二氧化碳成碳單質，把二氧化硫還原成硫單質。[2]
高溫下氨解NbO2，可以得到氮化物Nb0.84N。[9]NbO2和BaCO3在CS2中硫化，可以得到BaNbS3-δ。[10]
參考資料
- ^ Arne Magnéli, Georg Andersson, Gustav Sundkvist, Gustav Sundkvist. Note on the Crystal Structure of Niobium Dioxide.. Acta Chemica Scandinavica. 1955, 9: 1402–1402 [2020-07-18]. ISSN 0904-213X. doi:10.3891/acta.chem.scand.09-1402. （原始內容存檔於2018-06-03） （英語）. （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 C. K. Gupta, A. K. Suri, S Gupta, K Gupta (1994), Extractive Metallurgy of Niobium, CRC Press, ISBN 0-8493-6071-4
- ^ Pradyot Patnaik (2002), Handbook of Inorganic Chemicals,McGraw-Hill Professional, ISBN 0-07-049439-8
- ^ Patent EP1524252, Sintered bodies based on niobium suboxide, Schnitter C, Wötting G
- ^ Method for producing tantalum/niobium metal powders by the reduction of their oxides by gaseous magnesium, US patent 6171363 (2001), Shekhter L.N., Tripp T.B., Lanin L.L. (H. C. Starck, Inc.)
- ^ Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
- ^ Bolzan, A; Fong, Celesta; Kennedy, Brendan J.; Howard, Christopher J. A Powder Neutron Diffraction Study of Semiconducting and Metallic Niobium Dioxide. Journal of Solid State Chemistry. 1994, 113 (1): 9–14. Bibcode:1994JSSCh.113....9B. doi:10.1006/jssc.1994.1334.
- ^ Haines, J.; Léger, J. M.; Pereira, A. S. High-pressure structural phase transitions in semiconducting niobium dioxide. Physical Review B. 1999, 59 (21): 13650. Bibcode:1999PhRvB..5913650H. doi:10.1103/PhysRevB.59.13650. hdl:10183/198788.
- ^ Nancy Frenzel, Elisabeth Irran, Martin Lerch, Alexandra Buchsteiner. Synthesis and Crystal Structure of Nb0.84N. Zeitschrift für Naturforschung B. 2011-01-01, 66 (1): 1–6 [2020-07-19]. ISSN 1865-7117. doi:10.1515/znb-2011-0101.
- ^ J. Yan, K.V. Ramanujachary, M. Greenblatt. The preparation and characterization of low-dimensional BaNbS3 − δ. Materials Research Bulletin. 1995-04, 30 (4): 463–469 [2020-07-19]. doi:10.1016/0025-5408(95)00012-7. （原始內容存檔於2018-06-30） （英語）. （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）