二酸化モリブデン

二酸化モリブデン
名前
	IUPAC名モリブデン(IV)酸化物
	その他の名前二酸化モリブデン; ツガリノバイト
識別子
CAS番号	18868-43-4 ;
ECHA 情報カード	100.038.746
パブケム CID	29320;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID10879986 DTXSID5042162、DTXSID10879986;
プロパティ
化学式	モウ2
モル質量	127.94グラム/モル
外観	茶色がかった紫色の固体
密度	6.47グラム/ cm3
融点	1,100 °C (2,010 °F; 1,370 K) で分解する
水への溶解度	不溶性の
溶解度	アルカリ、HCl、HF には溶けないが、; 熱H 2 SO 4にはわずかに溶ける
磁化率（χ）	+41.0·10 −6 cm 3 /モル
構造
結晶構造	歪んだルチル（単斜晶系）
座標幾何学	八面体 (Mo IV ); 三方晶 (O −II )
危険
引火点	不燃性
関連化合物
その他の陰イオン	二硫化モリブデン
その他の陽イオン	酸化クロム(IV); 酸化タングステン(IV)
関連するモリブデン酸化物	「モリブデンブルー」; 三酸化モリブデン
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

二酸化モリブデンは、化学式MoO ₂の化合物です。紫色の固体で、金属導体です。この化合物の鉱物学的形態はツガリノバイトと呼ばれ、非常に稀にしか見つかりません。

構造

これは単斜晶系で結晶化し、歪んだルチル ( TiO ₂ ) 結晶構造を持つ。TiO ₂では酸化物アニオンが密に詰まっており、チタン原子が八面体の隙間 (空孔) の半分を占めている。MoO ₂では八面体が歪んでおり、Mo 原子が中心からずれているため、Mo – Mo 距離と Mo – Mo 結合の短い距離と長い距離が交互に現れる。短い Mo – Mo 距離は 251 pmで、金属の Mo – Mo 距離 272.5 pm よりも短い。結合長は単結合に予想される長さよりも短い。結合は複雑で、金属の導電性の原因となる伝導帯内の Mo 電子の一部が非局在化している。^[1]

準備

MoO _2は以下のように製造できる：

MoO ₃をMo で 70 時間かけて 800 °C (1,470 °F) で還元することによって生成されます。タングステンの類似体である WO ₂も同様に生成されます。

2 MoO ₃ + Mo → 3 MoO ₂

MoO _3をH ₂またはNH ₃で470℃（878℉）以下で還元することにより^[2]

単結晶はヨウ素を用いた化学輸送によって得られる。ヨウ素はMoO _2を揮発性物質MoO ₂ I ₂に可逆的に変換する。^[3]

用途

二酸化モリブデンは、 MoS2_の工業的処理中に生成される「工業用三酸化モリブデン」の成分である。^[4]^[5]

2 MoS ₂ + 7 O ₂ → 2 MoO ₃ + 4 SO ₂

MoS ₂ + 6 MoO ₃ → 7 MoO ₂ + 2 SO ₂

2 MoO ₂ + O ₂ → 2 MoO ₃

MoO _2はアルコールの脱水素化^[6] 、炭化水素の改質^[7]、バイオディーゼル[8]を触媒すると報告されています。^{モリブデンナノワイヤはグラファイト上に堆積したMoO 2を還元することによって生成されています。[9]}^二酸化モリブデンは_リチウムイオン電池のアノード材料としての可能性も示唆されています。^[10]^[11]

参考文献

^ 酸化物: 固体化学McCarroll WH 無機化学百科事典 Ed R. Bruce King、(1994)、John Wiley & sons ISBN 0-471-93620-0
^ コットン、F. アルバート;ウィルキンソン、ジェフリー; ムリーリョ、カルロス A.; ボッホマン、マンフレッド (1999)、Advanced Inorganic Chemistry (第 6 版)、ニューヨーク: Wiley-Interscience、ISBN 0-471-19957-5
^ Conroy, LE; Ben-Dor, L. 「モリブデン(IV)酸化物およびタングステン(IV)酸化物単結晶」無機合成 1995年、第30巻、pp. 105–107。ISBN 0-471-30508-1
^ 冶金炉Jorg Grzella、Peter Sturm、Joachim Kruger、Markus A. Reuter、Carina Kogler、Thomas Probst、Ullmans Encyclopedia of Industrial Chemistry
^ 「硫化モリブデンの熱分析と酸化速度論」 Y. Shigegaki、SK Basu、M.Wakihara、M. Taniguchi、J. Therm. Analysis 34 (1988)、1427-1440
^ AA Balandin および ID Rozhdestvenskaya、Russian Chemical Bulletin、8、11、(1959)、1573 doi :10.1007/BF00914749
^ モリブデン系触媒。I.炭化水素改質における活性種としてのMoO ₂ A. Katrib、P. Leflaive、L. Hilaire、G. Maire Catalysis Letters、38、1–2、(1996) doi :10.1007/BF00806906
^ 二酸化モリブデンによるバイオディーゼル代替物の触媒部分酸化、CM Cuba-Torres 他、Fuel (2015)、doi :10.1016/j.fuel.2015.01.003
^ 電気化学的ステップエッジデコレーションを用いたミリメートルスケールの長さのモリブデンナノワイヤの合成MP Zach、K. Inazu、KH Ng、JC Hemminger、およびRM Penner Chem. Mater. (2002)、14、3206 doi :10.1021/cm020249a
^ Shi, Yifeng; Guo, Bingkun; Corr, Serena A.; Shi, Qihui; Hu, Yong-Sheng; Heier, Kevin R.; Chen, Liquan; Seshadri, Ram; Stucky, Galen D. (2009-12-09). 「高可逆リチウム貯蔵容量を備えた秩序化されたメソポーラス金属 MoO2 材料」. Nano Letters . 9 (12): 4215–4220. doi :10.1021/nl902423a. ISSN 1530-6984. PMID 19775084.
^ Kim, Hyung-Seok; Cook, John B.; Tolbert, Sarah H.; Dunn, Bruce (2015-01-01). 「ナノサイズMoO2の擬似容量特性の開発」. Journal of the Electrochemical Society . 162 (5): A5083–A5090. doi :10.1149/2.0141505jes. ISSN 0013-4651. OSTI 1370243.

[1] 酸化物: 固体化学McCarroll WH 無機化学百科事典 Ed R. Bruce King、(1994)、John Wiley & sons ISBN 0-471-93620-0

[2] コットン、F. アルバート;ウィルキンソン、ジェフリー; ムリーリョ、カルロス A.; ボッホマン、マンフレッド (1999)、Advanced Inorganic Chemistry (第 6 版)、ニューヨーク: Wiley-Interscience、ISBN 0-471-19957-5

[3] Conroy, LE; Ben-Dor, L. 「モリブデン(IV)酸化物およびタングステン(IV)酸化物単結晶」無機合成 1995年、第30巻、pp. 105–107。ISBN 0-471-30508-1

[4] 冶金炉Jorg Grzella、Peter Sturm、Joachim Kruger、Markus A. Reuter、Carina Kogler、Thomas Probst、Ullmans Encyclopedia of Industrial Chemistry

[5] 「硫化モリブデンの熱分析と酸化速度論」 Y. Shigegaki、SK Basu、M.Wakihara、M. Taniguchi、J. Therm. Analysis 34 (1988)、1427-1440

[6] AA Balandin および ID Rozhdestvenskaya、Russian Chemical Bulletin、8、11、(1959)、1573 doi :10.1007/BF00914749

[7] モリブデン系触媒。I.炭化水素改質における活性種としてのMoO ₂ A. Katrib、P. Leflaive、L. Hilaire、G. Maire Catalysis Letters、38、1–2、(1996) doi :10.1007/BF00806906

[8] 二酸化モリブデンによるバイオディーゼル代替物の触媒部分酸化、CM Cuba-Torres 他、Fuel (2015)、doi :10.1016/j.fuel.2015.01.003

[9] 電気化学的ステップエッジデコレーションを用いたミリメートルスケールの長さのモリブデンナノワイヤの合成MP Zach、K. Inazu、KH Ng、JC Hemminger、およびRM Penner Chem. Mater. (2002)、14、3206 doi :10.1021/cm020249a

[10] Shi, Yifeng; Guo, Bingkun; Corr, Serena A.; Shi, Qihui; Hu, Yong-Sheng; Heier, Kevin R.; Chen, Liquan; Seshadri, Ram; Stucky, Galen D. (2009-12-09). 「高可逆リチウム貯蔵容量を備えた秩序化されたメソポーラス金属 MoO2 材料」. Nano Letters . 9 (12): 4215–4220. doi :10.1021/nl902423a. ISSN 1530-6984. PMID 19775084.

[11] Kim, Hyung-Seok; Cook, John B.; Tolbert, Sarah H.; Dunn, Bruce (2015-01-01). 「ナノサイズMoO2の擬似容量特性の開発」. Journal of the Electrochemical Society . 162 (5): A5083–A5090. doi :10.1149/2.0141505jes. ISSN 0013-4651. OSTI 1370243.