Vanadiumoxid

Vanadiumoxid bezeichnet die Sauerstoffverbindungen des Elements Vanadium. Die Gruppe umfasst mehrere stabile Oxide, darunter V2O5 (Vanadium(V)oxid), VO2, V2O3 und VO. Die Oxide weisen verschiedene Vanadium-Formoxidationen (+2, +3, +4, +5) auf und zeigen oft nichtstöchiometrische Zusammensetzungen. In der Industrie ist V2O5 das bedeutendste Oxid; es dient als Katalysator und Vorprodukt für weitere Vanadiumverbindungen.

Vanadium kommt in titaniferen Magnetit‑Erzen vor; V2O5 wird durch Oxidation vanadiumhaltiger Erze oder von Nebenprodukten der Stahlerzeugung hergestellt. Aus V2O5 lassen sich weitere Vanadiumverbindungen gewinnen, und das Material dient als Katalysator in der chemischen Industrie sowie als Vorprodukt für Pigmente, Keramikmaterialien und Energiespeicher. Ein erheblicher Anteil der weltweiten Vanadiumproduktion wird im Stahlbereich verarbeitet, wo Vanadium als Legierungsbestandteil eingesetzt wird. In Vanadium‑Redox‑Flow-Batterien (VRFB) spielen Vanadiumoxide eine Rolle in den Elektrolyten, die verschiedene Oxidationsstufen des Vanadiums nutzen.

Zu den wichtigsten Oxiden gehört V2O5, eine gelb‑orange Substanz mit stark oxidierenden Eigenschaften; es schmilzt bei etwa 690 °C. VO2 zeigt bei rund 68 °C eine temperaturgesteuerte Phasenänderung, die ihn in der Theorie und Praxis für Thermochromie und smarte Fenster interessant macht. V2O3 und VO sind dunkelblau‑schwarz bzw. schwarz und kommen in entsprechenden Phasen vor. Diese Vielfalt macht Vanadiumoxide zu einer wichtigen Klasse an Verbindungen in Katalyse und Energiespeichern.

Sicherheit: Vanadiumoxide können Staubreizungen verursachen und gesundheitsschädlich sein, insbesondere bei Einatmen von Stäuben. Arbeiten mit diesen Verbindungen erfordern geeignete Schutzmaßnahmen und sachgerechte Entsorgung gemäß geltender Vorschriften.