Vanadium(III)-oxid ist eine chemische Verbindung des Vanadiums aus der Gruppe der Oxide. Es liegt in Form eines schwarzen Pulvers vor.

Vorkommen In der Natur kommt Vanadium(III)-oxid in Form des seltenen Minerals Karelianit vor.Mineralienatlas: Karelianit

Gewinnung und Darstellung Vanadium(III)-oxid kann durch Reduktion von Vanadium(V)-oxid mit Wasserstoff oder Kohlenmonoxid hergestellt werden.Georg Brauer (Hrsg.) u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1419.

Eigenschaften Vanadium(III)-oxid ist ein mattschwarzes Pulver mit einer Kristallstruktur vom Korund-Typ (Aluminiumoxid) und der , a = 4,952, c = 14,003 Å. Es ist paramagnetisch. Unterhalb der Néel-Temperatur von 155 K (−118 °C) geht die Verbindung in einen antiferromagnetischen Zustand über. Dieser Übergang ist mit einer Verzerrung der Kristallstruktur zu einer monoklinen Struktur mit der und den Gitterparametern a = 8,60 Å, b = 5,00 Å, c = 5,55 Å und β = 123.1° verbunden.Petr Shvets, Olga Dikaya, Ksenia Maksimova, Alexander Goikhman: A review of Raman spectroscopy of vanadium oxides. In: Journal of Raman Spectroscopy. Band 50, Nr. 8, 2019, S. 1226–1244, .Daniel Grieger, Michele Fabrizio: Low-temperature magnetic ordering and structural distortions in vanadium sesquioxide V2⁢O3. In: Phys. Rev. B. Band 92, 2015, Artikel 075121, .

Verwendung Vanadium(III)-oxid, das mit Stickstoff dotiert ist sowie Vanadiumoxid-Nanopartikel, die in mit Stickstoff dotierten Kohlenstoffnanoröhren eingebettet sind, kann sehr gut Ionen wie Lithium, Natrium, Kalium oder Zink aufnehmen, speichern und wieder abgeben. Es wird darum als Elektrodenmaterial in Lithium-Ionen-Akkumulatoren und den entsprechenden Kalium- und Zink-Analoga erforscht.Peng Hu, Ping Hu, Tuan Duc Vu, Ming Li, Shancheng Wang, Yujie Ke, Xianting Zeng, Liqiang Mai, Yi Long: Vanadium Oxide: Phase Diagrams, Structures, Synthesis, and Applications. In: Chem. Rev. Band 123, Nr. 8, 2023, S. 4353–4415, .Kefu Zhu et al.: Defect engineering on V2O3 cathode for long-cycling aqueous zinc metal batteries. In: Nature Communications. Band 12, 2021, Artikel 6878, .

Vanadium(III)-oxid kann verschiedene Reaktionen katalysieren. Dazu gehört die Reaktion von Methan und Kohlenstoffdioxid zu Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff (Chemical looping dry reforming of methane, CL-DRM), die Zersetzung von Ammoniumperchlorat, einer wichtigen Komponente von Treibstoff von FeststoffraketentriebwerkenYifu Zhang, Juecheng Zhang, Jiaorong Nie, Yalan Zhong, Xinghai Liu, Chi Huang: Facile synthesis of V2O3/C composite and the effect of V2O3 and V2O3/C on decomposition of ammonium perchlorate. In: Micro & Nano Letters. Band 7, Nr. 8, . oder die elektrokatalytische Zersetzung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff.

Vanadium(III)-oxid könnte ein Bestandteil für Superkondensatoren zur Energiespeicherung dienen und wird dahingehend erforscht.

Sicherheitshinweise Die einatembaren Stäube von Vanadium und seinen anorganischen Verbindungen werden von der MAK-Kommission als krebserzeugend, Kategorie 2 und keimzellmutagen, Kategorie 2 eingestuft.

Einzelnachweise

Kategorie:Vanadiumverbindung Kategorie:Oxid