二氧化钒的制备工艺现状

张帅，李慧，梁精龙

(华北理工大学 冶金与能源学院 现代冶金技术教育部重点实验室,河北 唐山 (063210)

二氧化钒是一种深蓝色正方金结构的金属氧化物，熔点为1545 ℃。易溶于酸和碱，不溶于水。十九世纪三十年代，瑞典人N.G.Sefstrom 首次将金属钒从铁矿渣中提取出来[1]，1959 年，科学家F．J．Mofin 发现V2O3，VO，VO2 等不同价态的钒的氧化物具有良好的半导体-金属的相变特性[2]，其中VO2从半导体相到金属相转变的临界温度较低，当温度为68℃以下时，二氧化钒具有半导体的性质，当温度为68℃以上时，二氧化钒具有金属的性质，基于其独特的优势[3-4]，二氧化钒被广泛应用于红外探测器[5]、光开关[6]、智能窗[7]及热敏电阻[8]等多个领域。

1 二氧化钒的制备工艺

1.1 溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶法是由一种金属有机化合物、金属无机化合物或两者混合经水解得到溶胶，在适当条件下形成凝胶得到氧化物的制备工艺。溶胶-凝胶法制备二氧化钒可分为无机溶胶-凝胶法和有机溶胶-凝胶法，通常前者以五氧化二钒和水为原料，后者以含钒化合物和醇盐溶液为原料[9]。

何琼[10]等采用有机溶胶-凝胶法制备二氧化钒，称取2.1884 g 五氧化二钒与5 mL 苯甲醇和37.5 mL 异丁醇相混合。经过搅拌回流和离心后，提取上清液，静置1 d 后再次进行离心分离。然后，采用旋涂法在玻璃基片上进行涂膜。最后，样品在马弗炉中于400℃下分别退火0.5 h、1 h、2 h、4 h、5 h，得到不同退火条件的二氧化钒。结果表明：当退火时间为2 h 时，氧化钒的价态主要为+5 价，五氧化二钒转变为了二氧化钒。

宋林伟[11]等……