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二氧化铌

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二氧化铌
首选IUPAC名
niobium(IV) oxide, niobium dioxide
别名氧化铌(IV)
识别
CAS号12034-59-2 checkY
PubChem82839
SMILES
 
  • O=[Nb]=O
InChI
 
  • 1S/Nb.2O
EINECS234-809-7
性质
化学式NbO2
摩尔质量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。

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]

制备与结构

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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英语baddeleyite类似的结构,在更高压力下出现。[8]

性质

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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

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  1. ^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. (原始内容存档于2018-06-03)(英语). 页面存档备份,存于互联网档案馆
  2. ^2.02.12.22.3C. 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 PublicationsISBN 0-19-855370-6
  7. ^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. 
  8. ^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. 
  9. ^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. 
  10. ^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. (原始内容存档于2018-06-30)(英语). 页面存档备份,存于互联网档案馆
化合物
铌(II)
铌(III)
铌(IV)
铌(V)
有机铌(V)
H2O
H2O3
H2O5
He
Li2OBeOB2O
B2O3
CO
CO2
COx
N2O
NO
NO2
NOx
O2
O3
OF2
O2F2
OxF
Ne
Na2OMgOAl2O
Al2O3
SiO
SiO2
PO
P2O3
P2O5
POx
SO2
SO3
SOx
Cl2O
ClO2
ClOx
Ar
K2OCaOSc2O3TiO
Ti2O3
TiO2
VO
V2O3
VO2
V2O5
CrO
Cr2O3
CrO2
CrO3
MnO
Mn3O4
Mn2O3
MnO2
Mn2O7
MnOx
FeO
Fe2O3
Fe3O4
CoO
Co2O3
Co3O4
NiO
Ni2O3
Ni3O4
Cu2O
CuO
ZnOGa2O
Ga2O3
GeO
GeO2
As2O3
As2O5
SeO2
SeO3
Br2O
Br2O5
Kr
Rb2OSrOYO
Y2O3
ZrO2NbO
NbO2
Nb2O5
MoO2
MoO3
TcO2
Tc2O7
RuO2
RuO4
Rh2O3
RhO2
PdOAg2O
AgO
CdOIn2O
InO
In2O3
SnO
SnO2
Sb2O3
Sb2O4
Sb2O5
TeO
TeO2
TeO3
I2O5
I4O9
IOx
XeO2
XeO3
XeO4
Cs2OBaO镧系HfO2Ta2O5WO2
WO3
ReO2
ReO3
Re2O7
OsO2
OsO4
IrO2
IrO4
PtO
PtO2
Au2O3Hg2O
HgO
Tl2O
Tl2O3
PbO
Pb2O3
Pb3O4
PbO2
Bi2O3PoO
PoO2
PoO3
AtRnO3
FrRaO锕系RfDbSgBhHsO4MtDsRgCnNhFlMcLvTsOg
镧系LaO
La2O3
CeO
Ce2O3
CeO2
PrO
Pr2O3
Pr6O11
PrO2
NdO
Nd2O3
Pm2O3SmO
Sm2O3
EuO
Eu2O3
Gd2O3Tb2O3
Tb4O7
TbO2
Dy2O3Ho2O3Er2O3Tm2O3YbO
Yb2O3
Lu2O3
锕系Ac2O3ThO
ThO2
PaO
PaO2
Pa2O5
UO2
UO3
U3O8
UOx
NpO2
Np2O5
Np3O8
PuO2Am2O3
AmO2
Cm2O3
CmO2
Bk2O3
BkO2
Cf2O3Es2O3FmMdNoLr
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