二氧化铌

二氧化铌
	IUPAC名; niobium(IV) oxide, niobium dioxide
别名	氧化铌(IV)
识别
CAS号	12034-59-2
PubChem	82839
SMILES	O=[Nb]=O;
InChI	1S/Nb.2O;
EINECS	234-809-7
性质
化学式	NbO2
摩尔质量	124.91 g·mol⁻¹
外观	深蓝色固体
密度	5.98 g·cm−3
熔点	1,915 °C（2,188 K）
结构
晶体结构	四方晶系, tI96
空间群	I41/a, No. 88
	若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

二氧化铌是一种无机化合物，化学式为NbO₂。它是一种深蓝色固体，也是一种非整比化合物，铌氧比例在 NbO_1.94-NbO_2.09 之间。^[2]

制备与结构

二氧化铌可以由Nb₂O₅ 和H₂在800–1350 °C 反应而成。^[2] 另一种方法是Nb₂O₅ 和金属铌在 1100 °C 发生的归中反应。^[3]在工业生产金属铌时，NbO₂会作为Nb₂O₅氢气还原过程中的中间体出现。^[4] NbO₂ 会和镁蒸汽反应，生成铌金属。^[5]

在室温， NbO₂ 会形成四方晶系，金红石结构。它的 Nb-Nb 距离较短。^[6] 高温下的二氧化铌也会形成类似金红石结构的晶体。它们的 Nb-Nb 距离也很短。^[7]

据报道，二氧化铌有两个高压相，其中一个具有金红石结构，也具有短的Nb-Nb距离；另一种具有与斜锆石（英语：baddeleyite）类似的结构，在更高压力下出现。 ^[8]

性质

NbO₂ 不溶于水，是一种强还原剂，可以还原二氧化碳成碳单质，把二氧化硫还原成硫单质。^[2]

高温下氨解NbO₂，可以得到氮化物Nb_0.84N。^[9]NbO₂和BaCO₃在CS₂中硫化，可以得到BaNbS_3-δ。^[10]

参考资料

^ Arne Magnéli, Georg Andersson, Gustav Sundkvist, Gustav Sundkvist. Note on the Crystal Structure of Niobium Dioxide.. Acta Chemica Scandinavica. 1955, 9: 1402–1402 [2020-07-18]. ISSN 0904-213X. doi:10.3891/acta.chem.scand.09-1402. （原始内容存档于2018-06-03）（英语）. （页面存档备份，存于互联网档案馆）
^ ^2.0 ^2.1 ^2.2 ^2.3 C. K. Gupta, A. K. Suri, S Gupta, K Gupta (1994), Extractive Metallurgy of Niobium, CRC Press, ISBN 0-8493-6071-4
^ Pradyot Patnaik (2002), Handbook of Inorganic Chemicals,McGraw-Hill Professional, ISBN 0-07-049439-8
^ Patent EP1524252, Sintered bodies based on niobium suboxide, Schnitter C, Wötting G
^ Method for producing tantalum/niobium metal powders by the reduction of their oxides by gaseous magnesium, US patent 6171363 (2001), Shekhter L.N., Tripp T.B., Lanin L.L. (H. C. Starck, Inc.)
^ Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
^ Bolzan, A; Fong, Celesta; Kennedy, Brendan J.; Howard, Christopher J. A Powder Neutron Diffraction Study of Semiconducting and Metallic Niobium Dioxide. Journal of Solid State Chemistry. 1994, 113 (1): 9–14. Bibcode:1994JSSCh.113....9B. doi:10.1006/jssc.1994.1334.
^ Haines, J.; Léger, J. M.; Pereira, A. S. High-pressure structural phase transitions in semiconducting niobium dioxide. Physical Review B. 1999, 59 (21): 13650. Bibcode:1999PhRvB..5913650H. doi:10.1103/PhysRevB.59.13650. hdl:10183/198788.
^ Nancy Frenzel, Elisabeth Irran, Martin Lerch, Alexandra Buchsteiner. Synthesis and Crystal Structure of Nb0.84N. Zeitschrift für Naturforschung B. 2011-01-01, 66 (1): 1–6 [2020-07-19]. ISSN 1865-7117. doi:10.1515/znb-2011-0101.
^ J. Yan, K.V. Ramanujachary, M. Greenblatt. The preparation and characterization of low-dimensional BaNbS3 − δ. Materials Research Bulletin. 1995-04, 30 (4): 463–469 [2020-07-19]. doi:10.1016/0025-5408(95)00012-7. （原始内容存档于2018-06-30）（英语）. （页面存档备份，存于互联网档案馆）

[1] Arne Magnéli, Georg Andersson, Gustav Sundkvist, Gustav Sundkvist. Note on the Crystal Structure of Niobium Dioxide.. Acta Chemica Scandinavica. 1955, 9: 1402–1402 [2020-07-18]. ISSN 0904-213X. doi:10.3891/acta.chem.scand.09-1402. （原始内容存档于2018-06-03）（英语）. （页面存档备份，存于互联网档案馆）

[Gupta-2] 2.0 ^2.1 ^2.2 ^2.3 C. K. Gupta, A. K. Suri, S Gupta, K Gupta (1994), Extractive Metallurgy of Niobium, CRC Press, ISBN 0-8493-6071-4

[Patnaik-3] Pradyot Patnaik (2002), Handbook of Inorganic Chemicals,McGraw-Hill Professional, ISBN 0-07-049439-8

[Schnitter-4] Patent EP1524252, Sintered bodies based on niobium suboxide, Schnitter C, Wötting G

[5] Method for producing tantalum/niobium metal powders by the reduction of their oxides by gaseous magnesium, US patent 6171363 (2001), Shekhter L.N., Tripp T.B., Lanin L.L. (H. C. Starck, Inc.)

[6] Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6

[7] Bolzan, A; Fong, Celesta; Kennedy, Brendan J.; Howard, Christopher J. A Powder Neutron Diffraction Study of Semiconducting and Metallic Niobium Dioxide. Journal of Solid State Chemistry. 1994, 113 (1): 9–14. Bibcode:1994JSSCh.113....9B. doi:10.1006/jssc.1994.1334.

[8] Haines, J.; Léger, J. M.; Pereira, A. S. High-pressure structural phase transitions in semiconducting niobium dioxide. Physical Review B. 1999, 59 (21): 13650. Bibcode:1999PhRvB..5913650H. doi:10.1103/PhysRevB.59.13650. hdl:10183/198788.

[9] Nancy Frenzel, Elisabeth Irran, Martin Lerch, Alexandra Buchsteiner. Synthesis and Crystal Structure of Nb0.84N. Zeitschrift für Naturforschung B. 2011-01-01, 66 (1): 1–6 [2020-07-19]. ISSN 1865-7117. doi:10.1515/znb-2011-0101.

[10] J. Yan, K.V. Ramanujachary, M. Greenblatt. The preparation and characterization of low-dimensional BaNbS3 − δ. Materials Research Bulletin. 1995-04, 30 (4): 463–469 [2020-07-19]. doi:10.1016/0025-5408(95)00012-7. （原始内容存档于2018-06-30）（英语）. （页面存档备份，存于互联网档案馆）

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]