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| 編輯推薦： |
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低价钒氧化物在光开关、电开关及智能控温节能材料方面具有广泛的应用前景。本书是全面系统介绍钒氧化物制备及应用的研究型著作，概述了钒氧化物及薄的制备方法及研究现状，含钒玻璃和陶瓷材料的研究现状，详述了合成低价钒氧化物热力学参数的计算方法，低价钒氧化物的制备与表征，玻璃表面钒氧化物的制备与性质，含钒玻璃的制备与性质，还介绍了钒氧化物的应用情况。
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| 內容簡介： |
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本书以钒氧化物为核心，对不同价态钒氧化物的物理化学性质进行了介绍；在理论研究的基础上，详述了钒氧化物制备过程的热力学计算方法；在实验优化的基础上，对低价钒氧化物的粉体的制备工艺与产物表征结果进行了阐述；在实验探索的基础上，介绍了钒氧化物在玻璃体中和玻璃表面上的应用性质。另外，还对钒氧化物的已有应用及潜在应用领域进行了概述。本书可供材料科学领域的科研、生产、设计和应用的科技人员使用，也可供高等学校材料科学与工程、无机非金属材料以及化学工程等专业师生参考。
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| 目錄：
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c 1绪论001
1.1概述001
1.2钒氧化物粉体制备方法001
1.2.1V2O5粉体的制备方法002
1.2.2VO2粉体的制备方法004
1.2.3V2O3粉体的制备方法008
1.2.4制备低价钒氧化物热力学计算010
1.2.5钒氧化物制备方法发展趋势011
1.3钒氧化物薄膜制备方法012
1.3.1真空蒸发镀膜法012
1.3.2化学气相沉积法013
1.3.3溅射法013
1.3.4溶胶-凝胶法014
1.3.5钒氧化物制膜方法的应用015
1.4含钒无机功能材料017
1.4.1含钒玻璃材料017
1.4.2含钒陶瓷材料032
1.4.3含钒无机功能材料研究趋势036
2合成低价钒氧化物热力学参数计算037
2.1制备低价钒氧化物相关物质的热力学性质037
2.2相关物质的恒压摩尔热容随温度变化规律方程038
2.3制备低价钒氧化物的热力学计算与分析039
2.3.1H2还原V2O5法039
2.3.2热分解V2O5法042
2.3.3CO还原V2O5法044
2.3.4SO2还原V2O5法045
2.3.5C粉还原V2O5法046
2.3.6CH4还原V2O5法048
2.3.7NH3还原V2O5法049
2.3.8热解NH4VO3法051
2.4制备低价钒氧化物的控制条件053
3低价钒氧化物粉体的制备与表征054
3.1制备低价钒氧化物工艺流程的设计054
3.2实验试剂与仪器056
3.2.1实验试剂与仪器056
3.2.2仪器的测试条件056
3.3脱氧脱水柱的制备与使用范围058
3.3.1脱氧脱水原理058
3.3.2脱氧脱水柱制备方法058
3.3.3脱氧温度与范围059
3.4VO2粉体的制备与表征060
3.4.1NH3还原V2O5法061
3.4.2热解NH4VO3法070
3.5V2O3粉体的制备与表征077
3.5.1NH3还原V2O5法077
3.5.2H2还原NH4VO3法081
3.6VO2粉体光学与电学性质的测试084
3.6.1红外透过率的测定084
3.6.2电导率的测定084
3.7低价钒氧化物粉体制备中存在的问题089
4玻璃表面钒氧化物膜的制备与性质093
4.1玻璃表面钒氧化物膜制备方案093
4.1.1钒氧化物物理化学性质093
4.1.2玻璃表面析碱现象095
4.1.3玻璃表面制膜方案及清洁方法098
4.2玻璃表面钒氧化物膜的制备099
4.2.1实验试剂与仪器099
4.2.2溶胶的制备099
4.2.3玻璃表面V2O5膜的制备与还原101
4.3玻璃表面钒氧化物膜的性质101
4.3.1数码相机、SEM及AFM 照片101
4.3.2紫外可见光和红外透过性质103
4.3.3XRD晶相测定103
4.4玻璃表面钒氧化物膜制备中的问题106
5含钒玻璃的制备与性质108
5.1V2O5微量掺杂对玻璃光学碱性的指示作用108
5.1.1实验试剂与仪器109
5.1.2玻璃样品的制备109
5.1.3紫外吸收性质的测试结果与讨论110
5.2V2O5常量掺杂中玻璃光学性质与密度的关系112
5.2.1实验试剂与仪器112
5.2.2玻璃样品的制备113
5.2.3玻璃样品密度和紫外吸收性质的测试方法114
5.2.4测试结果与讨论114
5.3二元含V2O5及相关玻璃中极化率性质与密度的关系116
5.3.1氧离子极化率与玻璃密度的关系117
5.3.2摩尔极化率与玻璃密度的关系120
6钒氧化物的应用126
6.1工业催化剂127
6.1.1单一氧化钒催化剂128
6.1.2氧化钒-氧化钼系催化剂（V＞Mo）133
6.1.3氧化钒-氧化钼系催化剂（Mo＞V）134
6.2光学和电学材料135
6.2.1三氧化二钒136
6.2.2二氧化钒137
6.2.3五氧化二钒142
6.3钒氧化物的研究价值与潜在应用领域143
参考文献145
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| 內容試閱：
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低价钒氧化物在光开关、电开关及智能控温节能材料方面具有广泛的应用前景。钒氧化物比较特殊，能够以任何化学比形成氧化物VxOy（x与y可以是任何数。在低价钒氧化物的制备与合成过程中，保证化学整比性和纯度是个难题。之前有关制备VO2和V2O3热力学参数的计算，都是根据Gibbs自由能与温度之间的经验公式，近似地认为反应的焓变和熵变不随温度的变化而变化，从而计算出不同温度下反应的Gibbs自由能和平衡常数，这种计算基本上可以满足定性地分析反应的可行性和进行程度，但是达不到定量指导和控制反应的目的。如V2O5的还原反应是分步进行的，首先生成VO2、然后生成V2O3，两步反应所需的条件相近，严格控制反应使其停留在要求的步骤上是关键。系统地准确地计算标准状态下反应的Gibbs自由能，计算出在非标准状态下压力商和Gibbs自由能的变化范围，分析生成VO2和V2O3反应热力学参数变化规律与特点，分析热力学参数随温度变化的规律，优化反应物质与反应路径，是合理有效制备高纯度低价钒氧化物的基础。笔者建立起了系统精准地计算合成VO2和V2O3热力学参数的方法，系统计算了用CO、CH4、NH3、SO2、H2、C粉还原V2O5，热分解V2O5、热分解NH4VO3制备VO2和V2O3的温度范围、压力商范围、Gibbs自由能范围以及焓变、熵变和平衡常数，为实验合成建立起了理论依据。笔者在系统精确的理论计算之后，发现了一个有趣并且至关重要的控制因素，即用NH3还原V2O5制备VO2时，温度高于842K（569℃）时，通过调整反应商，无法控制反应只生成VO2而不生成V2O3，因此如果用这种方法合成纯VO2，反应温度必须低于842K。VO2（M）在68℃发生低温单斜M相向高温金红石R相转变，相变可逆，同时光、电、磁性质产生突变。该相变具有广泛的应用前景,因此研究VO2（M）的合成对实际应用具有意义。VO2合成中主要涉及M相、R相和B相。固相合成法，相对反应温度较高，如773K（500℃）,合成的VO2M）通常是微米级的，经过后续处理才能达到纳米级。液相低温条件下，通常合成介稳相VO2（B），高温处理之后转变成VO2（M）。本书概述了钒氧化物及其薄膜的制备方法及研究现状、含钒玻璃和陶瓷材料的研究现状，详述了合成低价钒氧化物热力学参数的计算方法、低价钒氧化物的制备与表征、玻璃表面钒氧化物的制备与性质，含钒玻璃的制备与性质，最后介绍了钒氧化物的应用情况。本书的出版得到了大连民族大学博士启动基金（20086105）和辽宁省科学技术计划项目（2012221012）的资助，本书的实验研究工作得到了大连理工大学宁桂玲教授的指导，在此表示衷心的感谢。由于水平有限，书中难免存在不足，敬请读者批评指正。齐济于大连民族大学2016年8月
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