وصف مسحوق أكسيد الفاناديوم النانوي (VO2)
ثاني أكسيد الفاناديوم هو مادة حرارية لونية ذات درجة حرارة انتقال طور ثاني أكسيد الفاناديوم النقي تبلغ 68 درجة مئوية.
عندما تكون درجة الحرارة أعلى من نقطة انتقال الطور، يكون VO2 في حالة معدنية، وتظل منطقة الضوء المرئي شفافة، وتكون منطقة الأشعة تحت الحمراء عاكسة للغاية. يتم حجب جزء الأشعة تحت الحمراء من الإشعاع الشمسي في الهواء الطلق، وتكون النفاذية إلى الأشعة تحت الحمراء صغيرة؛ وعندما تكون درجة الحرارة أقل من 68 درجة مئوية، يكون VO2 في حالة شبه موصلة ويكون شفافًا بدرجة معتدلة من منطقة الضوء المرئي إلى منطقة الأشعة تحت الحمراء، مما يسمح لمعظم الإشعاع الشمسي (بما في ذلك الضوء المرئي وضوء الأشعة تحت الحمراء) بالدخول إلى الغرفة، وتكون النفاذية كبيرة، ويكون التغيير قابلاً للانعكاس. واستنادًا إلى هذه الخصائص، تم استخدام VO2 على نطاق واسع في الطبقات السطحية وأجهزة الاستشعار والتصوير، وكذلك في التطبيقات المحتملة في أجهزة التخزين.
يمكن خفض درجة حرارة انتقال الطور إلى درجة حرارة الغرفة عن طريق تنشيط التنجستن.
مواصفات مسحوق أكسيد الفاناديوم النانوي (VO2)
|
النقاء
|
99.5 %
|
|
الرقم في سجل دائرة المستخلصات الكيميائية
|
12036-21-4
|
|
الصيغة الجزيئية
|
VO2
|
|
الوزن الجزيئي
|
82.94
|
|
حجم الجسيمات
|
50 نانومتر، 80 نانومتر، 100 نانومتر
|
|
المظهر
|
مسحوق أسود
|
|
درجة حرارة انتقال الطور
|
68 ℃
|
|
الطور البلوري
|
M
|
تطبيقات مسحوق أكسيد الفاناديوم النانوي (VO2)
1. النوافذ الذكية: يتيح VO2 إمكانية التعديل الديناميكي لنقل الأشعة تحت الحمراء، مما يقلل من استهلاك الطاقة من خلال التحكم في درجة الحرارة والضوء في الأماكن المغلقة.
2. أجهزة الاستشعار: مثالية لمستشعرات درجة الحرارة وكاشفات الأشعة تحت الحمراء بسبب التغيرات الكبيرة في الموصلية والخصائص البصرية استجابةً لدرجة الحرارة.
3. تخزين الطاقة: يعزز البطاريات والمكثفات الفائقة ذات السعة العالية والثبات والتوصيلية، مما يحسن الكفاءة.
4. الحفز: تعمل الخصائص التحفيزية ل VO2 على تعزيز التفاعلات الكيميائية، مما يساعد في الهدرجة وأكسدة المركبات العضوية.
5. الطلاءات اللونية الحرارية: تخلق الطلاءات القائمة على VO2 مواد تغيّر لونها مع درجة الحرارة، وهي مفيدة في المؤشرات والطلاءات المعمارية.
6. الإلكترونيات: واعدة لمفاتيح التبديل عالية السرعة والمكونات الإلكترونية الجديدة بسبب تغيرات التوصيل الكهربائي الفريدة من نوعها.
7. التطبيقات الطبية: استكشاف الاستخدامات الطبية الحيوية مثل أنظمة توصيل الأدوية، والاستفادة من التوافق الحيوي والخصائص القابلة للضبط.
تعبئة مسحوق أكسيد الفاناديوم النانوي (VO2)
يتم وسم مسحوق أكسيد الفاناديوم النانوي النانوي الخاص بنا بوضوح وتمييزه خارجيًا لضمان كفاءة تحديد الهوية ومراقبة الجودة. يتم توخي الحذر الشديد لتجنب أي ضرر قد يحدث أثناء التخزين أو النقل.
س1: ما هو مسحوق أكسيد الفاناديوم النانوي؟
يشير مسحوق أكسيد الفاناديوم النانوي إلى جزيئات أكسيد الفاناديوم التي يتم تصنيعها على مقياس النانومتر، ويتراوح حجمها عادةً بين 1-100 نانومتر. وتتميز هذه الجسيمات بخصائص فيزيائية وكيميائية وكهربائية فريدة من نوعها مقارنةً بنظيرتها السائبة.
س2: ما هي التطبيقات الرئيسية لمسحوق أكسيد الفاناديوم النانوي النانوي؟
تخزين الطاقة: يُستخدم في بطاريات الليثيوم أيون والمكثفات الفائقة وبطاريات تدفق الأكسدة والاختزال.
النوافذ والشاشات الذكية: الخصائص الكهربائية اللونية تسمح باستخدامه في تقنيات الزجاج وشاشات العرض.
المحفزات: يعمل كمحفز في العمليات الصناعية مثل إنتاج حمض الكبريتيك.
المستشعرات: تستخدم في مستشعرات الغازات للكشف عن الغازات الضارة.
الإلكترونيات الضوئية: يُستخدم في الأجهزة الإلكترونية بسبب طبيعته شبه الموصلة.
س3: كيف يتم تصنيع مسحوق أكسيد النانو فاناديوم النانو؟
تشمل طرق التوليف الشائعة ما يلي:
- عملية سول-جل: تستخدم السلائف الكيميائية لتشكيل المواد النانوية.
- الطرق الحرارية المائية: يحدث التبلور تحت ضغط ودرجة حرارة مرتفعين.
- ترسيب البخار الكيميائي (CVD): تنمو الأغشية أو الجسيمات على الأسطح.
- الاحتراق بالمحلول: التخليق السريع باستخدام تفاعلات كيميائية طاردة للحرارة.
