1. Katalītiskais reģions
(1) sērskābes rūpniecība (galvenā lietojumprogramma)
Loma: aktikā katalizatorsSo₂ oksidācija uz So₃(Sonskābes ražošanas kontaktprocess).
Mehānisms:V₂o₅ un k₂o/sio₂ veido katalizatoru, skābekļa atomus pārnes gar V⁵⁺↔v⁴⁺ ciklu:
Tātad 2+ V2O5 → SO 3+ V2O4V2O 4+21 O2 → V2O5
Priekšrocības: Augsta aktivitāte, zemas izmaksas, var aizstāt agrīnos platīna katalizatorus.
(2) Organiskās sintēzes katalīze
Selektīva oksidācija:
Benzols → Maleids anhidrīds (izmanto plastifikatoros).
Propāns/propilēns → akrilskābe (sintētiski akrila sveķi).
Dehidrogenēšanas reakcija: Etilbenzols → stirols (izejviela polistirolam).
Vides katalīze: Slāpekļa oksīdu (Noₓ) un organisko piesārņotāju katalītiskā sadalīšanās rūpnieciskajās izplūdes gāzu gāzēs.
2. Enerģijas uzkrāšana un akumulatora materiāli
(1) Vanādija redox uzlādējama akumulatora (VRFB)
Funkcija:Kā aktīva elektrolīta viela, tas patērē enerģiju caur redox reakciju v⁵⁺/v⁴⁺ (anods) un v³⁺/v²⁺ (katods).
Priekšrocības:
Long service life (>20, 000 cikli).
Piemērots liela mēroga enerģijas uzkrāšanai (piemēram, vēja un saules spēkstacijas).
(2) litija jonu/nātrija jonu baterijas
Pozitīvs elektrodu materiāls:
Lāņainais v₂o₅ var iegult li⁺ vai na⁺ ar augstu teorētisko kapacitāti (~ 294 mAh/g).
Modifikācijas paņēmieni (piemēram, nanizācija un oglekļa pārklājums) uzlabo cikla vadītspēju un stabilitāti.
Lietojumprogrammu scenāriji: Augstas enerģijas blīvuma baterijas, elastīgas elektroniskas ierīces.
3. Ķīmiskā rūpniecība un materiālu ražošana
(1) Keramika un stikls
Krāsas: V₂o₅ pievienošana rada dzeltenu vai zaļu keramikas glazūru.
UV absorbcija: Izmanto īpašās brillēs (piemēram, ēku termiskai izolācijai).
(2)IzejvielasVanādija metāla un sakausējumu ražošana: vanādija metālu ražo aluminotermisks vai kalcija samazinājums:
V2O 5+5 CA → 2V +5 CAO
Sakausējumu pielietojums:
Vanādija tērauds(FE-V): paaugstināta izturības un korozijas izturība (tiek izmantota instrumentu tērauda un automobiļu daļās).
Titāna sakausējums(Ti -6 al -4 v): Aviācijas un kosmosa nozares konstrukcijas materiāls.
(3) citu savienojumu sintēze
Vanādija nitrīds (VN):nodilumizturīgs pārklājuma materiāls.
Vanadates(Piemēram, navo₃): konservanti un korozijas inhibitori.
