1. Katalītiskais reģions
(1) Sērskābes rūpniecība (galvenais pielietojums)
Loma:darbojas kā katalizatorsSO₂ oksidēšana par SO3(kontakta process sērskābes iegūšanai).
Mehānisms:V₂O5 un K2O/SiO₂ veido katalizatoru, skābekļa atomi tiek pārnesti caur V⁵⁺↔V⁴⁺ ciklu:
SO2+V2O5→SO3+V2O4V2O4+21O2→V2O5
Priekšrocības: augsta aktivitāte, zemas izmaksas, var aizstāt agrīnos platīna katalizatorus.
(2) Organiskās sintēzes katalīze
Selektīva oksidēšana:
Benzols → Maleīnskābes anhidrīds (izmanto plastifikatoros).
Propāns/propilēns → akrilskābe (sintētiskie akrila sveķi).
Dehidrogenēšanas reakcija: etilbenzols → stirols (polistirola izejviela).
Vides katalīze: slāpekļa oksīdu (NOₓ) un organisko piesārņotāju katalītiskā sadalīšanās rūpnieciskajās izplūdes gāzēs.
2. Enerģijas uzglabāšanas un akumulatoru materiāli
(1) Vanādija redox akumulators-akumulators (VRFB)
Funkcija:Būdama elektrolīta aktīvā viela, tā uzkrāj enerģiju redoksreakcijā V⁵⁺/V⁴⁺ (anods) un V³⁺/V²⁺ (katods).
Priekšrocības:
Длительный срок службы (>20 000 cikli).
Piemērots liela mēroga enerģijas uzglabāšanai (piemēram, vēja un saules elektrostacijām).
(2) Litija -jonu/nātrija- jonu akumulatori
Pozitīvā elektroda materiāls:
Slāņainā V₂O₅ var iestrādāt Li⁺ vai Na⁺ ar augstu teorētisko jaudu (~294 mAh/g).
Modifikācijas metodes (piemēram, vītņošana un oglekļa pārklājums) uzlabo vadītspēju un cikla stabilitāti.
Lietojumprogrammu scenāriji: Augsta enerģijas blīvuma akumulatori, elastīgas elektroniskās ierīces.
3. Ķīmisko vielu un materiālu ražošana
(1) Keramika un stikls
Krāsvielas: pievienojot V₂O₅, tiek iegūta dzeltena vai zaļa keramikas glazūra.
Ultravioleto staru absorbcija: izmanto īpašos stiklos (piemēram, ēku siltumizolācijai).
(2)Izejvielas priekšmetāla vanādija un sakausējumu ražošana: metāla vanādiju ražo ar aluminotermisko vai kalcija reducēšanas metodi:
V2O5+5Ca→2V+5CaO
Sakausējumu pielietojums:
Vanādija tērauds(Fe-V): palielināta izturība un izturība pret koroziju (izmanto instrumentu tēraudā un automobiļu daļās).
Titāna sakausējums(Ti-6Al-4V): strukturāls materiāls aviācijas un kosmosa rūpniecībai.
(3) Citu savienojumu sintēze
Vanādija nitrīds (VN): nodilumizturīgs pārklājuma materiāls.
Vanadāti(piemēram, NaVO₃): konservanti un korozijas inhibitori.