First, we systematically evaluated the stability of V 2 + , V 3 + , V 4 + ,
and V 5 + sulfates in H 2 SO 4 solutions. We found that the limited
stability of the vanadium sulfate solutions ( < 1.7 M V) was
determined by the low solubility of VOSO 4 at low temperatures
(−5 ° C) and the precipitation of V 2 O 5 at high temperatures
(40 ° C), which is consistent with previous studies. [13–16]
We also
studied the effect of a wide range of organic and inorganic additives.
We were not able to identify any agent that could simultaneously
stabilize all the four different vanadium cations at both
the high and low temperature boundaries.
Such conclusions led us to explore mixed electrolyte systems
in which different anions can help stabilize different cations. To
achieve this goal, we studied the stability of V 2 + , V 3 + , V 4 + , and
V 5 + chlorides in HCl solutions in a temperature range of −5 to
40 ° C. Up to 2.3 M V 2 + , V 4 + , and V 5 + chlorides were stable (i.e.,
without crystallization or precipitation) in 6 M HCl over 10 days
at all the designated temperatures. The overall stability of the
chloride solutions was determined by the solubility of V 3 + at
low temperatures. At −5 ° C, a mixture of VOCl and VCl 3 precipitated
out from 6 M HCl solutions with > 1.5 M V 3 +
These observations suggested that Cl − anions help stabilize
V 4 + and V 5 + , whereas SO 4
2 − anions help stabilize V 3 + . About 2 M
or higher V 2 + was found stable in both solutions. It is therefore
likely that all the four V 2 + , V 3 + , V 4 + , and V 5 + cations can be stabilized
in mixed sulfate and chloride electrolyte solutions.
ครั้งแรก เราเป็นระบบประเมินเสถียรภาพของ V 2, V 3 + V 4 +,และ V 5 + ซัลเฟตใน H 2 ดังนั้น 4 โซลูชั่น เราพบว่าการจำกัดแก้ไขความเสถียรของวาเนเดียมซัลเฟตโซลูชั่น (< 1.7 ม V)กำหนด โดยละลายต่ำ VOSO 4 ที่อุณหภูมิต่ำ(−5 ° C) และฝน V 2 O 5 ที่อุณหภูมิสูง(40 ° C), ซึ่งจะสอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้านี้ [13-16] เรายังศึกษาผลของสารอินทรีย์ และอนินทรีย์หลากหลายเราก็ไม่สามารถระบุตัวแทนใด ๆ ที่อาจพร้อมกันความมั่นคงทั้งหมดสี่ต่างวาเนเดียมแคทไอออนที่ทั้งสองขอบเขตอุณหภูมิสูง และต่ำ ข้อสรุปดังกล่าวนำให้เราไปสำรวจระบบผสมอิเล็กโทรไลต์ซึ่งนไอออนที่แตกต่างกันสามารถช่วยรักษาเสถียรภาพตัวแตกต่างกัน ถึงให้บรรลุเป้าหมายนี้ เราศึกษาเสถียรภาพของ V 2, V 3 + V 4 +, และV 5 + คลอไรด์ HCl โซลูชันในช่วงอุณหภูมิของ −5 ไป40 องศาเซลเซียสถึง 2.3 M V 2 + V 4 +, และ V 5 + คลอไรด์มั่นคง (เช่นโดยไม่ตกผลึกหรือตกตะกอน) ใน 6 M HCl มากกว่า 10 วันเวลาทั้งหมดกำหนดอุณหภูมิ ความมั่นคงโดยรวมของการกำหนดโซลูชันคลอไรด์ โดยละลาย V 3 + ที่อุณหภูมิต่ำ ที่ −5 ° C ส่วนผสมของ VOCl และ VCl 3 ตกตะกอนออกจากโซลูชัน 6 M HCl > 1.5 M V 3 +ข้อสังเกตเหล่านี้แนะนำว่า Cl −นไอออนช่วยรักษาเสถียรภาพV 4 + 5 V +, ในขณะที่ 4 ดังนั้น2 −นไอออนช่วย stabilize V 3 + ประมาณ 2 เมตรหรือสูงกว่า V 2 + พบมีเสถียรภาพในทั้งสอง ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่ทั้งหมดสี่ V 2 +, V 3 + V 4 +, และสามารถทรงตัว V 5 + แคทไอออนในการผสมซัลเฟตและคลอไรด์ละลายอิเล็กโทรไลต์
การแปล กรุณารอสักครู่..