二氧化铌

二氧化铌是一种无机化合物，化学式为NbO2。它是一种深蓝色固体，也是一种非整比化合物，铌氧比例在 NbO1.94-NbO2.09 之间。[2]

二氧化铌
IUPAC名
niobium(IV) oxide, niobium dioxide
别名 氧化铌(IV)
识别
CAS号 12034-59-2  checkY
PubChem 82839
SMILES
 
  • O=[Nb]=O
InChI
 
  • 1S/Nb.2O
EINECS 234-809-7
性质
化学式 NbO2
124.91 g·mol⁻¹
外观 深蓝色固体
密度 5.98 g·cm−3[1]
熔点 1,915 °C（2,188 K）[2]
结构
晶体结构 四方晶系, tI96
空间群 I41/a, No. 88
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

制备与结构

二氧化铌可以由Nb2O5 和H2在800–1350 °C 反应而成。[2] 另一种方法是Nb2O5 和金属铌在 1100 °C 发生的归中反应。[3]在工业生产金属铌时，NbO2会作为Nb2O5氢气还原过程中的中间体出现。[4] NbO2 会和镁蒸汽反应，生成铌金属。[5]

在室温， NbO2 会形成四方晶系，金红石结构。它的 Nb-Nb 距离较短。[6] 高温下的二氧化铌也会形成类似金红石结构的晶体。它们的 Nb-Nb 距离也很短。[7]

据报道，二氧化铌有两个高压相，其中一个具有金红石结构，也具有短的Nb-Nb距离；另一种具有与斜锆石类似的结构，在更高压力下出现。 [8]

性质

NbO2 不溶于水，是一种强还原剂，可以还原二氧化碳成碳单质，把二氧化硫还原成硫单质。[2]

高温下氨解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]

参考资料
  1. Arne Magnéli, Georg Andersson, Gustav Sundkvist, Gustav Sundkvist. . Acta Chemica Scandinavica. 1955, 9: 1402–1402 [2020-07-18]. ISSN 0904-213X. doi:10.3891/acta.chem.scand.09-1402. （原始内容存档于2018-06-03） （英语）. （页面存档备份，存于）
  2. C. K. Gupta, A. K. Suri, S Gupta, K Gupta (1994), Extractive Metallurgy of Niobium, CRC Press, ISBN 0-8493-6071-4
  3. Pradyot Patnaik (2002), Handbook of Inorganic Chemicals,McGraw-Hill Professional, ISBN 0-07-049439-8
  4. Patent EP1524252, Sintered bodies based on niobium suboxide, Schnitter C, Wötting G
  5. 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.)
  6. Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
  7. Bolzan, A; Fong, Celesta; Kennedy, Brendan J.; Howard, Christopher J. . Journal of Solid State Chemistry. 1994, 113 (1): 9–14. Bibcode:1994JSSCh.113....9B. doi:10.1006/jssc.1994.1334.
  8. Haines, J.; Léger, J. M.; Pereira, A. S. . Physical Review B. 1999, 59 (21): 13650. Bibcode:1999PhRvB..5913650H. doi:10.1103/PhysRevB.59.13650. hdl:10183/198788.
  9. Nancy Frenzel, Elisabeth Irran, Martin Lerch, Alexandra Buchsteiner. . Zeitschrift für Naturforschung B. 2011-01-01, 66 (1): 1–6 [2020-07-19]. ISSN 1865-7117. doi:10.1515/znb-2011-0101.
  10. J. Yan, K.V. Ramanujachary, M. Greenblatt. . Materials Research Bulletin. 1995-04, 30 (4): 463–469 [2020-07-19]. doi:10.1016/0025-5408(95)00012-7. （原始内容存档于2018-06-30） （英语）. （页面存档备份，存于）
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