1. Katalitikus régió
(1) kénsavipar (fő alkalmazás)
Szerep: Actíciókmint katalizátorként aSo₂ oxidációja so₃(A kénsav előállításának érintkezési folyamata).
Mechanizmus:A v₂o₅ és a k₂o/sio₂ katalizátort képeznek, az oxigénatomokat a v⁵⁺↔v⁴⁺ ciklus mentén továbbítják:
Tehát 2+ V2O5 → SO 3+ V2O4V2O 4+21 o2 → V2O5
Előnyök: A magas aktivitás, az olcsó költség helyettesítheti a korai platina katalizátorokat.
(2) A szerves szintézis katalízise
Szelektív oxidáció:
Benzol → maleinsavanhidrid (lágyítókban használják).
Propán/propilén → Akrilsav (szintetikus akril gyanta).
Dehidrogénezési reakció: etil -benzol → sztirol (a polisztirol nyersanyag).
Környezeti katalízis: A nitrogén -oxidok (NOₓ) és a szerves szennyező anyagok katalitikus bomlása ipari kipufogógázokban.
2. Energiatároló és akkumulátor anyagok
(1) Vanádium redox újratölthető akkumulátor (VRFB)
Funkció:Az elektrolit aktív anyagjaként energiát tárol a V⁵⁺/V (Anode) és a V³⁺/V²⁺ (katód) redox reakción keresztül.
Előnyök:
Long service life (>20, 000 ciklusok).
Nagyszabású energiatároláshoz (pl. Szél- és napenergia-erőművek) alkalmas.
(2) lítium-ion/nátrium-ion akkumulátorok
Pozitív elektróda anyag:
A réteges v₂o₅ magas elméleti kapacitással beágyazhat Li⁺ -t vagy Na⁺ -t (~ 294 mAh/g).
A módosítási technikák (például a nanizáció és a szén -dioxid -bevonat) javítják a ciklus vezetőképességét és stabilitását.
Alkalmazási forgatókönyvek: Nagy energiájú sűrűségű akkumulátorok, rugalmas elektronikus eszközök.
3. Vegyipar és anyagtermelés
(1) Kerámia és üveg
Színek: A V₂O₅ hozzáadása sárga vagy zöld kerámia mázt eredményez.
UV felszívódás: speciális szemüvegekben használják (pl. Az épületek termikus szigetelésére).
(2)NyersanyagokA vanádium fém és ötvözetek előállítása: Vanádiumfém aluminotermikus vagy kalciumcsökkentéssel készül:
V2O 5+5 CA → 2V +5 Cao
Ötvözetek alkalmazása:
Vanádium acél(FE-V): Megnövekedett szilárdság és korrózióállóság (szerszám acél és autóalkatrészekben használják).
Titánötvözet(Ti -6 al -4 v): A repülőgépipar szerkezeti anyaga.
(3) Más vegyületek szintézise
Vanádium -nitrid (VN):kopásálló bevonó anyag.
Vanadátok(pl. Navo₃): tartósítószerek és korróziógátlók.
