五氧化二铌1313-96-8

五氧化二铌（Niobium Pentoxide, Nb₂O₅） 专业详解

1. 基本特性

• 化学式：Nb₂O₅

• CAS号：1313-96-8

• 外观：白色至淡黄色结晶粉末（纯度不同可能略有差异）

• 晶体结构：

• 低温相（T-Nb₂O₅）：单斜晶系（＜1100°C）

• 高温相（H-Nb₂O₅）：正交晶系（＞1100°C）

• 物理化学性质：

• 不溶于水、稀酸

• 溶于氢氟酸（HF）和熔融碱（NaOH/KOH）

• 密度：4.60 g/cm³

• 熔点：1512°C

• 溶解性：

2. 生产工艺

(1) 铌精矿碱熔法（主流工艺）

1. 原料处理：

• 铌铁矿（FeNb₂O₆）或烧绿石（(Na,Ca)₂Nb₂O₆(OH,F)）

2. 碱熔分解：

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   FeNb₂O₆ + 4 NaOH → 2 Na₂NbO₄ + Fe(OH)₂ + H₂O

• 条件：600-800°C，1-2小时

3. 酸浸纯化：

• 盐酸浸出（去除Fe、Ta等杂质）

• 氢氟酸溶剂萃取（分离Nb/Ta）

4. 煅烧：

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   2 Nb(OH)₅ → Nb₂O₅ + 5 H₂O（800-1000°C）

(2) 新型制备技术

• 溶胶-凝胶法：用于高纯纳米Nb₂O₅（纯度＞99.99%）

• 等离子体氧化：直接氧化铌粉，节能30%

3. 核心应用领域

(1) 功能材料

• 铌酸盐晶体：

• LiNbO₃（光电调制器）

• KNbO₃（非线性光学器件）

• 介电陶瓷：

• BaTiO₃-Nb₂O₅体系（X7R型MLCC）

(2) 催化剂

• 石油裂解：Nb₂O₅/Al₂O₃催化剂（提高烯烃选择性）

• 光催化：Nb₂O₥ₓ纳米管降解有机污染物（UV照射）

(3) 特种玻璃

• 高折射率玻璃：添加5-10% Nb₂O₅（折射率＞1.9）

• 辐射屏蔽玻璃：与PbO协同吸收γ射线

(4) 其他应用

• 锂电负极：Nb₂O₅@C复合材料（快速充放电）

• 防腐涂层：等离子喷涂Nb₂O₅（耐海水腐蚀）