Węglik wanadu, VC – nieorganiczny związek chemiczny z grupy węglików, połączenie węgla i wanadu.
Budowa cząsteczki Krystalizuje w układzie regularnym (grupa przestrzenna Fm3m). Kryształy węgliku wanadu są izomorficzne między innymi z kryształami tlenku wanadu(II) i .
Otrzymywanie Skala laboratoryjna Istnieje wiele metod syntezy węgliku wanadu. Jedna z nich, stosowana w produkcji VC do zastosowań katalitycznych (to znaczy o dużej powierzchni właściwej), polega na redukcji do za pomocą gazowego wodoru w temperaturze i przereagowaniu powstałego tlenku z metanem przy około :
Skala przemysłowa W skali przemysłowej otrzymywany jest między innymi poprzez ogrzewanie węgla z lub w temperaturze w atmosferze wodoru lub poprzez bezpośrednią reakcję węgla z wanadem w temperaturze .
Właściwości Właściwości fizyczne Materiał ogniotrwały, o wysokiej twardości (91 w skali Rockwella A) i niskiej rezystywności (1,5μΩ·m).
Właściwości chemiczne Odporny na działanie zimnych kwasów, z wyjątkiem ; roztwarza się w gorących kwasach utleniających. Utlenia się na wolnym powietrzu przy temperaturze 800 °C.
W wysokotemperaturowej reakcji VC z suchym chlorowodorem powstaje metan, wodór, węgiel, i . Dokładny stosunek stężeń produktów zależy od temperatury i momentu przerwania reakcji.
Zastosowanie Metalurgia Jest dodatkiem (0,3–0,5%) do twardych stopów metali, ze względu na jego zdolność ograniczania wzrostu ziaren w procesie rekrystalizacji, w szczególności do węgliku spiekanego -. Znajduje zastosowanie w powłokach ochronnych wyrobów stalowych (głównie narzędzi tnących), zwiększając twardość i wytrzymałość powierzchni, a także czyniąc je bardziej odpornymi na korozję.
Kataliza Węglik wanadu stosuje się również w katalizie.
Elektrody pokryte nanocząstkami VC wykazują wysoką wydajność i wytrzymałość w procesie elektrokatalitycznego wydzielania wodoru, zarówno w środowisku kwaśnym, jak i zasadowym. Wodór jest wysokokalorycznym nośnikiem energii, stosowanym w ogniwach paliwowych, między innymi w samochodach i . Produkcja wodoru z wody za pomocą elektrolizy pozwala na magazynowanie energii elektrycznej pochodzącej ze źródeł odnawialnych. Węglik wanadu może być również stosowany jako materiał elektrodowy w ogniwach paliwowych do redukcji tlenu (ORR, ).
VC znajduje zastosowanie jako katalizator w reakcjach syntezy alkanów z alkoholi, przy rozkładzie amoniaku, w ogniwach słonecznych uczulanych barwnikiem oraz innych dziedzinach.
Przypisy
Kategoria:Węgliki Kategoria:Związki wanadu