草酸氧钒，化学名称乙二酸氧钒，也称草酸钒或草酸钒酰，是一种钒精细化工高端产品，主要用做含钒催化剂的生产原料、二氧化钒智能光电转换材料的中间体、磷酸钒锂高能电池材料的生产原料、化学试剂、纳米材料、釉料、高纯钒化合物的制备。目前，草酸氧钒制备工艺仅见于V2O4前驱体的制取过程，未见草酸氧钒制备方面系统的实验研究，专门的生产工艺未见文献报道。随着草酸氧钒产品在催化剂等领域的广泛应用，草酸氧钒产品的技术标准必然形成。开发高附加值的钒精细化工产品，拓展钒在非钢领域的应用，对钒产业的持续发展有着重要的意义。
合成方法
将五氧化二钒与水按比例配制为浆液后加热反应，反应完成后测定VO2+与C2O42-的摩尔比，加入草酸或五氧化二钒调节VO2+与C2O42-的摩尔比为1:1，得到草酸氧钒粗制液；净化后调整为目标浓度得到草酸氧钒溶液，经蒸发结晶制得草酸氧钒晶体粗品，低温干燥后得到草酸氧钒晶体[1]。
物化性能
草酸氧钒为蓝色粉末，由其SEM照片可见， 表观形貌为无规则块状颗粒， 一次粒径约为2～3μm，测得的中值粒径(d50)为11μm， 且90％以上的颗粒团聚粒径＜30μm。TGA-DSC热分解过程分析表明， 室温至120℃范围内，DSC曲线出现较大的吸热峰，该过程为样品失去表面的自由水（失重百分数为8.78％）；120～160℃范围内，样品失重为21.88％，DSC曲线出现较大的吸热峰，样品失去结晶水，根据失重百分数可知晶体中完全失去2个结晶水（理论值为18.85％），与样品的XRD衍射结果相符；160～380℃范围内，样品 失重60.12％，DSC曲线出现较大的吸热峰，此时VOC2O4发生热分解，根据失重百分数推测分解产物为VO(理论失重56.77％)；再升高温度，样品失重基本稳定[2]。
应用
首次采用氨解草酸氧钒(VOC2O4·H2O)前驱体的方法成功制备出了平均粒径50nm左右的立方相VN粉体。通过X射线衍射测试分析了温度、时间和氨气流量对氮化钒形成的影响。用透射电镜(TEM)观察和分析了氮化钒粉体的形貌和结构。实验结果表明,在600～850℃前驱体均能氨解成VN,随氨解温度的升高,VN形成的时间显著缩短,750℃的温度下,10min就可以氨解完全。氨气流量可控制在40ml/min以上,表明该方法具有氨解温度低、氨气流量少和产物纯度高的特点[3]。
参考文献
[1] 万龙飞. 草酸氧钒制取实验研究[C]//第三届钒产业先进技术研讨与交流会论文集. 2015:13-19.
[2] 张健,朱兆武,雷泽,等. P507萃取纯化V(Ⅳ)制备草酸氧钒及其物化性能[J]. 高等学校化学学报,2019,40(4):740-746. DOI:10.7503/cjcu20180528.
[3] 任哲峥,黄维刚. 氨解草酸氧钒制备纳米氮化钒粉体[C]//第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集. 2007:2112-2113.