二氧化钼

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二氧化钼
IUPAC名
Molybdenum(IV) oxide
别名 氧化钼(IV)
识别
CAS号 18868-43-4  ✓
PubChem 29320
SMILES
性质
化学式 MoO2
摩尔质量 127.94 g/mol g·mol⁻¹
外观 棕紫色固体
密度 6.47 g/cm3
熔点 1,100 °C(1,370 K)(分解)
溶解性 难溶于水、碱、盐酸、氢氟酸
溶解性 微溶于热硫酸
磁化率 +41.0·10−6 cm3/mol
结构
晶体结构 扭曲的金红石结构 (tetragonal)
配位几何 Octahedral (MoIV); trigonal (O−II)
危险性
闪点 Non-flammable
相关物质
其他阴离子 二硫化钼
其他阳离子 二氧化铬
二氧化钨
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

二氧化钼是+4价氧化物,化学式为MoO2。它是紫色的金属导体。

它在自然界以罕见的秋格瑞诺夫矿的形式存在。

制备

二氧化钼可以由下述方法制备:

2 MoO3 + Mo → 3 MoO2

单晶可通过参与的化学转移反应制备。碘和MoO2可逆地结合,产生挥发性的MoO2I2来使转移进行。[2]

氧化钼是“工业氧化钼”的成分之一,它在MoS2的冶炼中产生:[3][4]

2 MoS2 + 7O2 → 2MoO3 + 4SO2
MoS2 + 6MoO3 → 7MoO2 + 2SO2
2 MoO2 + O2 → 2MoO3

用途

MoO2可用作类的脱氢的催化剂[5],也可用作碳氢化合物[6]生物柴油[7]的重整催化剂。通过还原在石墨上沉积的二氧化钼,可以制得钼纳米线。[8]氧化钼也有潜力用作锂离子电池的阳极材料。[9][10]

参考文献

  1. Cotton, F. Albert; Wilkinson, Geoffrey; Murillo, Carlos A.; Bochmann, Manfred, Advanced Inorganic Chemistry 6th, New York: Wiley-Interscience, 1999, ISBN 0-471-19957-5 
  2. Conroy, L. E.; Ben-Dor, L. "Molybdenum(IV) Oxide and Tungsten(IV) Oxides Single-Crystals" Inorganic Syntheses 1995, volume 30, pp. 105–107. ISBN 0-471-30508-1
  3. Metallurgical furnaces Jorg Grzella, Peter Sturm, Joachim Kruger, Markus A. Reuter, Carina Kogler, Thomas Probst, Ullmans Encyclopedia of Industrial Chemistry
  4. "Thermal Analysis and Kinetics of Oxidation of Molybdenum Sulfides" Y. Shigegaki, S.K. Basu, M.Wakihara and M. Taniguchi, J. Therm. Analysis 34 (1988), 1427-1440
  5. A. A. Balandin and I. D. Rozhdestvenskaya, Russian Chemical Bulletin, 8, 11, (1959), 1573 doi:10.1007/BF00914749
  6. Molybdenum based catalysts. I. MoO2 as the active species in the reforming of hydrocarbons A. Katrib, P. Leflaive, L. Hilaire and G. Maire Catalysis Letters, 38, 1–2, (1996) doi:10.1007/BF00806906
  7. Catalytic partial oxidation of a biodiesel surrogate over molybdenum dioxide, C.M. Cuba-Torres, et al, Fuel (2015), doi:10.1016/j.fuel.2015.01.003
  8. Synthesis of Molybdenum Nanowires with Millimeter-Scale Lengths Using Electrochemical Step Edge Decoration M. P. Zach, K. Inazu, K. H. Ng, J. C. Hemminger, and R. M. Penner Chem. Mater. (2002),14, 3206 doi:10.1021/cm020249a
  9. Shi, Yifeng; Guo, Bingkun; Corr, Serena A.; Shi, Qihui; Hu, Yong-Sheng; Heier, Kevin R.; Chen, Liquan; Seshadri, Ram; Stucky, Galen D. Ordered Mesoporous Metallic MoO2 Materials with Highly Reversible Lithium Storage Capacity. Nano Letters. 2009-12-09, 9 (12): 4215–4220. ISSN 1530-6984. doi:10.1021/nl902423a. 
  10. Kim, Hyung-Seok; Cook, John B.; Tolbert, Sarah H.; Dunn, Bruce. The Development of Pseudocapacitive Properties in Nanosized-MoO2. Journal of The Electrochemical Society. 2015-01-01, 162 (5): A5083–A5090 [2018-02-10]. ISSN 0013-4651. doi:10.1149/2.0141505jes (英语).