Jump to content

Фосфаты ванадия

Фосфаты ванадия
Идентификаторы
3D model ( JSmol )
ХимическийПаук
Характеристики
H 4 O 7 ПВ (дигидрат)
Молярная масса 197,94 (дигидрат)
Появление желтое твердое вещество (дигидрат)
нерастворимый
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).

Фосфаты ванадия представляют собой неорганические соединения с формулой VO x PO 4, а также родственные им гидраты с формулой VO x PO 4 (H 2 O) n . Некоторые из этих соединений используются в коммерческих целях в качестве катализаторов реакций окисления.

Фосфаты ванадия(V)

[ редактировать ]

Обычный фосфат ванадия — VOPO 4 ·2H 2 O.

семь полиморфов Известны безводного VOPO 4 , обозначенных α I , α II , β, γ, δ, ω и ε. [ а ] [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Эти материалы состоят из ванадильной группы (VO) и фосфата (PO 4 3− ). Это желтые диамагнитные твердые вещества, хотя при загрязнении производными ванадия (IV) образцы проявляют сигналы ЭПР и имеют голубоватый оттенок. Для этих материалов ванадил относится как к оксоцентрам ванадия (V), так и к оксоцентрам ванадия (IV), хотя обычно ванадил относят к производным VO. 2+ .

Структура ВОП-каркаса VOPO 4 (H 2 O) 2 (одна решетка воды и все атомы водорода опущены).

Получение, реакции и применение VOPO 4 ·2H 2 O

[ редактировать ]

При нагревании суспензии пятиокиси ванадия и фосфорной кислоты получают VOPO 4 ·2H 2 O, выделяемый в виде ярко-желтого твердого вещества. [ 4 ] По данным рентгеновской кристаллографии, центры V(V) имеют октаэдрическую форму с длинными и слабыми связями с аква-лигандами . [ 5 ]

Восстановление этого соединения спиртами дает фосфаты ванадия(IV).

Эти соединения являются катализаторами окисления бутана до малеинового ангидрида . Ключевой стадией активации этих катализаторов является превращение VO(HPO 4 )·0,5H 2 O в пирофосфат (VO) 2 (P 2 O 7 ). Этот материал (CAS#58834-75-6) называется ванадилпирофосфатом, а также пирофосфатом оксида ванадия. [ 6 ]

Фосфаты ванадия(IV)

[ редактировать ]

Известно несколько фосфатов ванадия(IV). Эти материалы обычно синего цвета. У этих видов фосфат-анион одинарно или дважды протонирован. Примеры включают гидрофосфаты, VOHPO 4 . 4H 2 O и VO(HPO 4 ) . 0,5H 2 O, а также дигидрофосфат VO(H 2 PO 4 ) 2 .

Часть кристаллической структуры VO(HPO 4 ) . 0,5H 2 O. Ванадий имеет октаэдрическую координацию, а фосфор – тетраэдрическую. Вода является мостиковым лигандом . Цветовой код: красный = O; серый = В, Ч; охра = П. [ 7 ]

Фосфаты ванадия(III)

[ редактировать ]

Фосфаты ванадия(III), лишенные оксо-лиганда , имеют формулы VPO 4 ·H 2 O и VPO 4 ·2H 2 O. Моногидрат изоструктурен MgSO 4 ·H 2 O. [ 8 ] Он принимает структуру соответствующего гидратированного фосфата алюминия . Окисление VPO 4 ·H 2 O дает двухэлектронный электроактивный [ 9 ] материал e-VOPO 4 [ 10 ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Полиморфы α I и α II иногда вместо этого называют α 1 и α 2 .
  1. ^ Готье, Ромен; Готье, Режи; Эрнандес, Оливье; Одебранд, Натали; Батай, Тьерри; Ройланд, Клэр; Элькаим, Эрик; Поллес, Лоран Ле; Фюре, Эрик; Фур, Эрик Ле (15 мая 2013 г.). «Определение структуры α 1 - и α 2 -VOPO 4 с помощью DFT : новый взгляд на понимание каталитических свойств фосфатов ванадия». Транзакции Далтона . 42 (22): 8124–8131. дои : 10.1039/C3DT50217A . ISSN   1477-9234 . ПМИД   23584576 .
  2. ^ «Новый вклад в структурную химию ванадилортофосфата VOPO 4 » . edoc.mpg.de. ​Проверено 13 сентября 2019 г.
  3. ^ Гиргсдис, Фрэнк; Шнайдер, Матиас; Брюкнер, Анжелика; Ресслер, Торстен; Шлёгль, Роберт (1 июля 2009 г.). «Кристаллическая структура δ-VOPO 4 и ее связь с ω-VOPO 4 ». Науки о твердом теле . 11 (7): 1258–1264. Бибкод : 2009SSSci..11.1258G . doi : 10.1016/j.solidstatesciences.2009.03.017 . hdl : 11858/00-001M-0000-0010-FAAA-9 . ISSN   1293-2558 .
  4. ^ Броуди, Джон Ф.; Джонсон, Джек В.; Воги, Джек (05 января 2007 г.), Мерфи, Дональд В.; Интерранте, Леонард В. (ред.), «Ванадилфосфаты и органилфосфонаты», Inorganic Syntheses , John Wiley & Sons, Inc., стр. 241–248, doi : 10.1002/9780470132616.ch45 , ISBN  9780470132616
  5. ^ Титце, Хр (1981). «Кристаллическая и молекулярная структура дигидрата ортофосфата оксованадия(V), VOPO 4 (H 2 O) 2 ». Австралийский химический журнал . 34 (10): 2035. номер документа : 10.1071/CH9812035 . ISSN   0004-9425 .
  6. ^ Даммер, Северная Каролина; Бартли, Дж. К.; Хатчингс, Г.Дж. (2011), «Материалы на основе фосфата ванадия как катализаторы селективного окисления», « Достижения в области катализа» , том. 54, Elsevier, стр. 189–247, doi : 10.1016/b978-0-12-387772-7.00004-6 , ISBN.  9780123877727
  7. ^ Ку, Хён Джу; Вангбо, Мён Хван; ВерНой, Пол Д.; Торарди, Чарли С.; Маршалл, Уильям Дж. (2002). «Рост потока ванадилпирофосфата, (VO) 2 P 2 O 7 , и спин-димерный анализ спин-обменных взаимодействий (VO) 2 P 2 O 7 и ванадилгидрофосфата, VO(HPO 4 )·0,5H 2 O» . Неорганическая химия . 41 (18): 4664–4672. дои : 10.1021/ic020249c . ISSN   0020-1669 . ПМИД   12206689 .
  8. ^ Воги, Джей Ти; Харрисон, Уильям Т.А.; Джейкобсон, Аллан Дж.; Гошорн, Дэвид П.; Джонсон, Джек В. (1994). «Синтез, строение и свойства двух фосфатов ванадия(III): V(PO 4 )•H 2 O и V 1,23 (PO 4 )(OH) 0,69 (H 2 O) 0,31 •0,33H 2 O». Неорганическая химия . 33 (11): 2481–2487. дои : 10.1021/ic00089a027 . ISSN   0020-1669 .
  9. ^ Песня, Ю; Завалий, П.Я.; Уиттингем, MS (2005). «ε-VOPO4: электрохимический синтез и улучшенное поведение катода». Журнал Электрохимического общества . 152 (4): А721–А728. Бибкод : 2005JElS..152A.721S . дои : 10.1149/1.1862265 .
  10. ^ Лим, С; Воги, Джей Ти; Харрисон, WTA; Дассак, LL; Джейкобсон, AJ; Джонсон, JW (1996). «Окислительно-восстановительные превращения простых фосфатов ванадия: синтез ε-VOPO4». Ионика твердого тела . 84 (3–4): 219–226. дои : 10.1016/0167-2738(96)00007-0 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: c81468de0e56002946d997bc183d3b52__1715725440
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/c8/52/c81468de0e56002946d997bc183d3b52.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Vanadium phosphates - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)