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Articulo de referencia

Óxido de vanadio(III)

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El óxido de vanadio(III) es un compuesto inorgánico con la fórmula química V₂O₃ . Es un óxido básico negro que se disuelve en ácidos para dar soluciones de complejos de vanadio(III). [ 5 ] Al exponerse al aire , se transforma gradualmente en VO₂ de color azul índigo . [ 6 ] Se presenta como el mineral raro karelianita . [ 7 ]

Estructura

El V₂O₃ tiene la estructura del corindón . [ 5 ] Es antiferromagnético con una temperatura crítica de 160 K, por debajo de la cual se produce un cambio abrupto en la conductividad, pasando de metálica a aislante. [ 6 ] Esto también distorsiona la estructura cristalina a un grupo espacial monoclínico : C2/c. [ 2 ]

Preparación

El óxido de vanadio(III) se puede preparar mediante reducción , oxidación y síntesis hidrotermal (utilizada para el crecimiento de cristales). [ 8 ]

En el método de reducción, el V₂O₅ se trata con hidrógeno , monóxido de carbono o gas amoníaco . [ 5 ] [ 8 ] [ 9 ]

Usos

Almacenamiento de energía

El óxido de vanadio(III) es un material catódico adecuado para baterías acuosas de zinc metálico. [ 10 ]

Es de interés para la investigación la forma de nanofibras de carbono porosas dopadas con nitrógeno (PNCNF), que son adecuadas para el almacenamiento de iones de litio . [ 11 ] También se ha investigado el almacenamiento de otros iones como el potasio . [ 12 ]

Los óxidos de vanadio , como el V₂O₃ , poseen cuatro estados de valencia fácilmente accesibles, lo que los convierte en candidatos adecuados para electrodos pseudocapacitivos en aplicaciones de almacenamiento de energía. [ 8 ]

Catálisis

El óxido de vanadio(III) y sus compuestos se han utilizado como catalizadores para el reformado de metano mediante ciclo químico , la descomposición del perclorato de amonio , la reacción de evolución de hidrógeno (HER), la reacción de evolución de oxígeno (OER) y la división del agua . [ 8 ]

Referencias

  1. ↑ Perry, Dale L. (19 de abril de 2016). Manual de compuestos inorgánicos . CRC Press. pág.  452. ISBN 978-1-4398-1462-8.
  2. 1 2 Shvets, Petr; Dikaya, Olga; Maksimova, Ksenia; Goikhman, Alexander (2019-05-15). "Una revisión de la espectroscopia Raman de óxidos de vanadio". Journal of Raman Spectroscopy . 50 (8). Wiley: 1226– 1244. Bibcode : 2019JRSp...50.1226S . doi : 10.1002/jrs.5616 . ISSN 0377-0486 . S2CID 182370875 .  
  3. 1 2 3 R. Robie, B. Hemingway y J. Fisher, “Propiedades termodinámicas de minerales y sustancias relacionadas a 298,15 K y 1 bar de presión y a temperaturas más altas”, US Geol. Surv., vol. 1452, 1978.
  4. ↑ PubChem. "Óxido de vanadio (V2O3)" . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 3 de febrero de 2026 .
  5. 1 2 3 Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN  978-0-08-037941-8.
  6. 1 2 E.M. Page, SAWass (1994), Vanadium: Inorganic and Coordination chemistry , Encyclopedia of Inorganic Chemistry, John Wiley & Sons, ISBN 0-471-93620-0
  7. ↑ "Karelianita" . www.mindat.org .
  8. 1 2 3 4 Hu, Peng; Hu, Ping; Vu, Tuan Duc; Li, Ming; Wang, Shancheng; Ke, Yujie; Zeng, Xianting; Mai, Liqiang; Long, Yi (2023-04-26). "Óxido de vanadio: diagramas de fases, estructuras, síntesis y aplicaciones" . Chemical Reviews . 123 (8): 4355– 4360. doi : 10.1021/acs.chemrev.2c00546 . ISSN 0009-2665 . PMC 10141335. PMID 36972332 .   
  9. ↑ Manual de Química Inorgánica Preparativa, 2.ª ed. Editado por G. Brauer, Academic Press, 1963, Nueva York. Vol. 1. pág. 1267.
  10. ↑ Zhu, Kefu; Wei, Shiqiang; Shou, Hongwei; Shen, Feiran; Chen, Shuangming; Zhang, Pengjun; Wang, Changda; Cao, Yuyang; Guo, Xin; Luo, Mi; Zhang, Hongjun; Sí, Bangjiao; Wu, Xiaojun; Él, Lunhua; Canción, Li (25 de noviembre de 2021). "Ingeniería de defectos en el cátodo V2O3 para baterías acuosas de zinc metálico de ciclo largo" . Comunicaciones de la naturaleza . 12 (1): 6878. doi : 10.1038/s41467-021-27203-w . ISSN 2041-1723 . PMC 8617200 .  
  11. ↑ Han, Chunhua; Liu, Fang; Liu, Jinshuai; Li, Qi; Meng, Jiashen; Shao, Bowen; He, Qiu; Wang, Xuanpeng; Liu, Ziang; Mai, Liqiang (2018-04-17). "Síntesis sencilla sin plantilla de esferas huecas de V2O3 uniformes confinadas en carbono para un almacenamiento de litio estable y rápido" . Journal of Materials Chemistry A. 6 ( 15): 6220– 6224. doi : 10.1039/C8TA01695J . ISSN 2050-7496 . 
  12. ↑ Jin, Ting; Li, Haixia; Li, Yang; Jiao, Lifang; Chen, Jun (2018-08-01). "Pseudocapacitancia de intercalación en nanofibras porosas de V2O3 flexibles y autoportantes para almacenamiento de iones K de alta velocidad y ultraestable" . Nano Energy . 50 : 462–467 . doi : 10.1016/j.nanoen.2018.05.056 . ISSN 2211-2855 .