二氧化鉬

二氧化鉬（Molybdenum dioxide）是一種無機化合物，分子式為MoO₂。棕黑色粉末，帶有鋼光澤的紫色。密度6.47g/cm。500℃以上與氫氣共熱得金屬鉬。極微溶於硫酸、硝酸及硝酸銀。合成方法包括三氧化鉬的氫氣還原法和用金屬鉬還原三氧化鉬。

基本介紹

• 中文名：二氧化鉬
• 外文名：Molybdenum dioxide
• 分子式：：MoO2
• 性狀：棕黑色粉末，帶有鋼光澤的紫色 
• 分子量：127.94
• 相對密度：6.47g/mL，25/4℃
• CAS：18868-43-4
• EINECS號：242-637-9
• 危險品標誌：有害
• 危險標識：R20/21/22 R36/37/38

物化性質

棕黑色粉末，帶有鋼光澤的紫色。密度6.47 g/cm3。500℃以上與氫氣共熱得金屬鉬。與氯氣反應生成二氯氧鉬（VI），與氯化氫、鹼、酸不反應。極微溶於硫酸、硝酸及硝酸銀。與氧氣反應生成三氧化鉬。

計算化學數據

1. 疏水參數計算參考值（XlogP）：無
2. 氫鍵供體數量：0
3. 氫鍵受體數量：2
4. 可旋轉化學鍵數量：0
5. 互變異構體數量：無
6. 拓撲分子極性表面積：0
7. 重原子數量：3
8. 表面電荷：0
9. 複雜度：18.3
10. 同位素原子數量：0
11. 確定原子立構中心數量：0
12. 不確定原子立構中心數量：0
13. 確定化學鍵立構中心數量：0
14. 不確定化學鍵立構中心數量：0
15. 共價鍵單元數量：1

穩定性

常溫常壓下穩定。

避免的物料：氧化物、酸、空氣。

具有變形的金紅石結構，由無限的在相反方向共邊的MoO₆八面體鏈組成；Mo—Mo鍵距的長短沿鏈的方向交替地變化，長的為0.310 nm，短的為0.250 nm，它是抗磁性並呈半導體性質，是電的良導體。

合成方法

1、三氧化鉬的氫氣還原法。將三氧化鉬裝入瓷盤，在氫氣流中加熱到450℃保持5～7h，按上述反應生成二氧化鉬並混有三氧化鉬。然後，在反應生成物的上部通入氯化氫氣體的條件下於暗紅熱處焙燒時，未反應的三氧化鉬變為MoO₃·2HCl而揮發掉，剩下的MoO₂在氫氣流中冷卻之。或者將170～325目的三氧化鉬粉末裝入瓷盤，送到高溫乾燥的反應管中，然後通氫氣把反應管內空氣完全置換出去。在氫氣流中升溫到550～700℃大約保持1h，三氧化鉬全部被還原為二氧化鉬

2、用金屬鉬還原三氧化鉬的方法，按2:1的摩爾比準確稱取三氧化鉬和金屬鉬粉並充分混合之。將混合物裝入石英管，反應管內要徹底排氣。加熱到700℃保持40h，則得到棕色結晶狀粉末。

在氧氣的存在下，小心加熱金屬鉬時，作為中間生成物也可以得到二氧化鉬。

二氧化鉬套用

二氧化鉬是擁有高電導率、高熔點、高化學穩定性的過渡金屬氧化物，其高效的電荷傳輸特性使它在催化劑、感測器、電致變色顯示器、記錄材料、電化學超級電容、Li離子電池以及場發射材料等方面套用前景廣泛。

催化材料的套用

二氧化鉬價帶中的自由電子密度較高，提高了Mo的催化活性，使二氧化鉬表現出良好的催化性能，在催化材料套用方面範圍越來越廣泛，如可作為催化劑部分氧化異辛烷。

感測器的套用

研究表明以ZrO₂(MgO)為固體電解質、(MgO+MgFe₂O₄)為輔助電極材料，可以組成測定鐵含量的電化學感測器。

超級電容的套用

二氧化鉬作為一種導電率較高的金屬氧化物，載流子傳導速率較高，其晶體結構中隧道狀空隙也有利於帶電荷粒子的快速嵌入脫出，而且Mo資源比較豐富，二氧化鉬製備方法多，成本低，是超級電容材料的極佳候選材料。

場發射材料的套用

二氧化鉬是一種寬禁帶半導體，可以被套用於製作場發射裝置。

鋰電池陽極材料的套用

二氧化鉬特殊的畸變金紅石晶體結構利於Li離子在材料內嵌入和脫出，其容量的高度可逆性使其成為電池領域的研究熱點，研究發現通過納米技術製備的高度有序介孔二氧化鉬表現出極高的可逆容量和良好的倍率特性，證明二氧化鉬在Li離子電池套用方面具有極大潛力。

毒理學數據

急性毒性：小鼠皮下注射LD50：318 mg/kg。

生態學數據

通常對水體是稍微有害的，不要將未稀釋或大量產品接觸地下水，水道或污水系統，未經政府許可勿將材料排入周圍環境。

貯存方法

常溫密閉、避光，通風乾燥惰性氣體下貯存。