浙江实验室催化剂及配体科研进展

钒（Vanadium）是一种金属元素，元素符号为V，银灰色金属，在元素周期表中属VB族，原子序数23，原子量50.9414，体心立方晶体，常见化合价为+5、+4、+3、+2。钒的熔点很高，为难熔金属，有延展性，质坚硬，无磁性。具有耐盐酸和硫酸的本领，并且在耐气、耐盐、耐水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。钒的含量分布：矿物有钒酸钾铀矿、褐铅矿和绿硫钒矿、石煤矿等。中国是钒资源比较丰富的国家，钒储量为2055万吨（以V2O5计）主要赋存钒钛磁铁矿中，且集中分布在四川的攀枝花市、河北承德市。攀枝花钒储量为1295万吨，占中国钒储量的63%。生物催化是利用生物催化体系（如细胞或酶）催化的反应过程。浙江实验室催化剂及配体科研进展

钒电池：钒电池是发展势头强劲的好的绿色环保蓄电池之一（制造、使用及废弃过程均不产生有害物质），它具有特殊的电池结构，可深度大电流密度放电；充电迅速；比能量高；价格低廉；应用领域十分广阔：如可作为大厦、机场、程控交换站备用电源；可作为太阳能等清洁发电系统的配套储能装置；为潜艇、远洋轮船提供电力以及用于电网调峰等。钒电池成本与铅酸电池相近，它还可制备兆瓦级电池组，大功率长时间提供电能，因此钒电池在大规模储能领域具有锂离子电池、镍氢电池不可比拟的性价比优势。钒电池生产工艺简单，价格经济，电性能优异，与制造复杂、价格昂贵的燃料电池相比，无论是在大规模储能还是电动汽车动力电源的应用前景方面，都更具竞争实力。静安区高纯度催化剂及配体发现在钢中加入百分之几的钒，就能使钢的弹性、强度大增，抗磨损和抗爆裂性极好，既耐高温又抗奇寒。

催化剂及配体与其他化学电源相比，钒电池具有明显的优越性，主要优点如下：1、功率大：通过增加单片电池的数量和电极面积，即可增加钒电池的功率，美国商业化示范运行的钒电池的功率已达6兆瓦。2、容量大：通过任意增加电解液的体积，即可任意增加钒电池的电量，可达吉瓦时以上；通过提高电解液的浓度，即可成倍增加钒电池的电量。3、安全性高：钒电池无潜在的炸掉或着火危险，即使将正、负极电解液混合也无危险，只是电解液温度略有升高。

锆的工业用途：冶金作用，锆还可以用做冶金工业的“维生素”，发挥它强有力的脱氧、除氮、去硫的作用。钢里只要加进千分之一的锆，硬度和强度就会惊人地提高；含锆的装甲钢、不锈钢和耐热钢等，是制造装甲车、坦克、大炮和防弹板等国家武器的重要材料。把锆掺进铜里，抽成铜线，导电能力并不减弱，而熔点却很大程度提高，用做高压电线非常合适。含锆的锌镁合金，又轻又耐高温，强度是普通镁合金的两倍，可用到喷气发动机构件的制造上。另外，锆粉的特点是着火点低和燃烧速度快，可以用做起爆的药管的起爆的药，这种高级药管甚至在水下也能够炸掉。锆粉再加上氧化剂。这好比火上加油，燃烧起来强光眩目，是制造曳光弹和照明弹的好材料。钌金属也能在温和条件下实现羰基化合物的还原氢化反应，将醛或酮转变为相应的醇类化合物。

锇属铂系元素。铂系元素几乎完全成单质状态存在，高度分散在各种矿石中。例如原铂矿、硫化镍铜矿、磁铁矿等。铂系元素几乎无例外地共同存在，形成天然合金。在含铂系元素矿石中，通常以铂为主要成分，而其余铂系元素则因含量较小，必须经过化学分析才能被发现。由于锇、铱、钯、铑和钌都与铂共同组成矿石，因此它们都是从铂矿提取铂后的残渣中发现的。铂系元素化学性质稳定。它们中除铂和钯外，不但不溶于普通的酸，而且不溶于王水。铂很易溶于王水，钯还溶于热硝酸中。所有铂系元素都有强烈形成配位化合物的倾向。四价态钒为氧钒基阳离子，易与蛋白质结合结合形成复合物，而防止被氧化。杨浦区实验室催化剂及配体小试合成

常见的催化剂及配体有金属的硼化物、碳化物、硅化物等。浙江实验室催化剂及配体科研进展

钒的制备方法：纯的金属钒一般是用钾在高压下将五氧化二钒还原而得到的。大多数钒是其它矿物加工时的副产品。工业上也可以以铝，焦炭还原五氧化二钒生产纯钒。焦炭还原五氧化二钒生产纯钒是将V2O5粉与高纯碳粉混合均匀，加10%樟脑醚溶液或酒精，压块后放入真空碳阻炉或感应炉内。炉内真空压力到6.66×10-1Pa后，升温至1573K，保温2h。冷却后将反应产物破碎。根据首先次还原产物的组分再配入适量碳化钒或氧化钒进行二次还原。二次还原炉内的真空压力为2.66×10-2Pa，温度控制在1973～2023K之间，并保温一段时间。真空碳还原法所得金属钒的成分（质量分数m/%）为：钒99.5，氧0.05，氮0.01，碳0.1。钒收率可达98%～99%。铝热还原法是将五氧化二钒和纯铝放在反应弹进行反应，生成钒铝合金。钒合金在2063K的高温和真空中脱铝，可制得含钒94%～97%的粗金属钒。浙江实验室催化剂及配体科研进展

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