金屬氧化物是指由金屬元素與氧元素2種元素組成的氧化物，如氧化鐵(Fe2O3)、氧化鈣（CaO）、氧化鎂（MgO）等。金屬氧化物在日常生活中應(yīng)用廣泛。生石灰（CaO）是一種常用的干燥劑，也可用于消毒；氧化鐵(Fe2O3)俗稱鐵紅，可作紅色顏料；一些工業(yè)過程中應(yīng)用的催化劑也是金屬氧化物。金屬氧化物是金屬元素和氧元素結(jié)合形成的化合物。包括鉑，金在內(nèi)的所有金屬都有相應(yīng)的金屬氧化物。變價金屬一般有多種氧化物，例如，鐵元素具有氧化亞鐵(FeO)、氧化鐵2種氧化物（Fe3O4是鐵酸亞鐵，屬于鹽類）。

金屬氧化物的用途 ： 金屬氧化物介紹_金屬氧化物特點(diǎn)帶你認(rèn)識常見的金屬氧化物金屬氧化物的物理化學(xué)性質(zhì)過渡金屬氧化物是什么，有什么作用？

金屬氧化物是日常生活中常見的物質(zhì)，許多金屬在使用過程中逐漸被氧化銹蝕就會產(chǎn)生氧化物。金屬氧化物用途很廣，有的可做干燥劑，有的可做催化劑，還有的甚至貴為寶石，因此其在人類社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。

作為干燥劑

石灰干燥劑的主要成分為氧化鈣（CaO），其吸水能力是通過化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的，因此吸水具有不可逆性。不管外界環(huán)境濕度高低，干燥劑都能保持大于自重35%的吸濕能力，更適合于低溫度保存，具有極好的干燥吸濕效果，而且價格較低?？蓮V泛用于食品、服裝、茶葉、皮革、制鞋、電器等行業(yè)。

石灰干燥劑是通過吸收包裝容器內(nèi)的水蒸氣保持低濕度來防止食品受潮。石灰干燥劑可能膨脹得很大，石灰干燥劑的原料為生石灰（氧化鈣）。生石灰吸濕后變成消石灰（氫氧化鈣）。其形狀從粒子變成粉末狀。體積增加2-2.5倍。所以設(shè)計干燥劑小袋時已考慮了其膨脹因素，加大了袋子尺寸，以防止其破袋。反應(yīng)式為 CaO + H2O → Ca（OH）2

作為催化劑

金屬氧化物在催化領(lǐng)域中的地位很重要，它作為主催化劑、助催化劑和載體被廣泛使用。就主催化劑而言，金屬氧化物催化劑可分為過渡金屬氧化物催化劑和主族金屬氧化物催化劑，后者主要為固體酸堿催化劑（見酸堿催化作用）。

堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物以及氧化鋁、氧化硅等主族元素氧化物，具有不同程度的酸堿性，對離子型（如正碳離子）反應(yīng)有催化活性，還可用作載體或結(jié)構(gòu)助催劑。主族金屬氧化物催化劑為酸堿催化劑。過渡金屬氧化物催化劑的金屬離子有易變價的特性，廣泛用于氧化、脫氫、加氫、聚合、合成等催化反應(yīng)。

實(shí)用氧化物催化劑，通常是在主催化劑中加入多種添加劑制成的多組分氧化物催化劑。金屬氧化物很多是半導(dǎo)體，因此，能帶概念被用來解釋催化現(xiàn)象，電導(dǎo)率、逸出功等金屬氧化物整體性質(zhì)被用來解釋催化活性，離子的 d電子組態(tài)、晶格氧特性、表面酸堿性等氧化物的局部性質(zhì)也被用來解釋催化活性。

選擇氧化催化劑

什么是選擇氧化？

在有機(jī)

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金屬氧化物的物化性質(zhì) ： 金屬氧化物介紹_金屬氧化物特點(diǎn)帶你認(rèn)識常見的金屬氧化物

金屬氧化物是指由金屬元素與氧元素2種元素組成的氧化物，例如：鈉與氧形成氧化鈉。下面介紹下金屬氧化物的物理性狀和相關(guān)化學(xué)性質(zhì)。

物理性狀

金屬氧化物一般都為是固體，活潑性較差的金屬氧化物不溶于水，但大多數(shù)都溶于酸。

就晶體結(jié)構(gòu)而言，金屬氧化物常見的有離子晶體和原子晶體，要針對具體物質(zhì)而言。大部分的金屬氧化物都是離子晶體，也有例外，高中范圍內(nèi)可以認(rèn)為金屬氧化物均為離子晶體。堿土金屬氧化物是典型的離子晶體。氧化鈹是例外，接近于原子晶體?？梢越柚娯?fù)性粗略判斷，不過也要根據(jù)實(shí)際情況看，比如氧化鋁就有離子晶體和原子晶體兩種不同的類型。

化學(xué)反應(yīng)

1、與水反應(yīng)

活潑金屬的氧化物能溶于水而生成堿，例如：

Na2O +H2O=2NaOH

2、與酸反應(yīng)

堿性氧化物一定是金屬氧化物，氧化鈣、氧化鈉、氧化鎂、氧化鋇、氧化鐵、氧化銅等大多數(shù)金屬氧化物是堿性氧化物，氧化鋁、氧化鋅等例外，為兩性氧化物，不能說金屬氧化物一定是堿性氧化物，如Mn2O7是金屬氧化物，但它是酸性氧化物，對應(yīng)的酸是高錳酸。

活潑性較差的金屬氧化物不溶于水，但大多數(shù)都溶于酸：

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

3、與堿反應(yīng)

氧化鋁、氧化鋅等為兩性氧化物，既可以和酸反應(yīng)，也可以和堿反應(yīng)。

和酸反應(yīng)：

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O

和熔融的堿反應(yīng)：

Al2O3 + 2NaOH== 2NaAlO2（偏鋁酸鈉） + H2O

和堿溶液反應(yīng)：

Al2O3+ 2NaOH +3H2O = 2Na[Al(OH)4]（四羥基合鋁酸鈉）

也可以簡寫為：Al2O3+2OH-=2AlO2-（偏鋁酸根離子）+H2O

催化作用

金屬氧化物是一類重要的催化劑，在催化領(lǐng)域中已得到廣泛的應(yīng)用，將金屬氧化物納米化后，其催化性能更加優(yōu)良，可以預(yù)見，納米金屬氧化物將是催化劑發(fā)展的重要方向。

實(shí)用氧化物催化劑，通常是在主催化劑中加入

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過渡金屬氧化物 ： 金屬氧化物介紹_金屬氧化物特點(diǎn)帶你認(rèn)識常見的金屬氧化物金屬氧化物的物理化學(xué)性質(zhì)常見金屬氧化物的用途、作用 過渡金屬氧化物概述

過渡金屬氧化物又稱過度金屬氧化物。是包括含有過渡金屬的氧化物材料。大多數(shù)被分類為絕緣體，和少數(shù)的金屬、貧金屬，有些過渡金屬氧化物也是超導(dǎo)體。

經(jīng)常同一種過渡金屬氧化物材料會顯示多種物理性質(zhì)〈包括鐵電性、鐵磁性、超導(dǎo)體、熱電效應(yīng)、半導(dǎo)體、光電效應(yīng)、壓電效應(yīng)、磁致伸縮、磁彈性、磁電耦合、超流體等〉，因此金屬-絕緣體相變的兩個狀態(tài)，可以透過變化溫度或壓力而達(dá)到。

為了滿足日益增長的能源需求，同時避免全球資源耗竭和對環(huán)境的長期破壞，尋求高性能、低成本以及環(huán)境友好的能源體系成為目前急需解決的問題。鋰離子電池作為綠色環(huán)保高效的清潔能源，具有高能密度和很好的循環(huán)性能，因而也成為了能夠替代傳統(tǒng)化石燃料的比較可靠選擇之一。

鋰離子電池負(fù)極材料

石墨類材料是目前商業(yè)化的鋰離子電池主要廣泛使用的負(fù)極材料，但是石墨存在著理論容量低（僅僅372mAh g-1）且有安全性等問題，因此，尋找安全性好﹑理論容量高，并且循環(huán)壽命更長的新型負(fù)極材料得到科學(xué)家們越來越多的關(guān)注，己成為了當(dāng)前鋰離子電池研究的焦點(diǎn)。而金屬氧化物負(fù)極材料恰恰具備了這些優(yōu)點(diǎn)，自然是替代石墨作為鋰離子電池負(fù)極的理想材料。研究表明，通過納米化、特殊形貌控制以及采用集流體生長等方法可以有效提髙材料的導(dǎo)電性，緩解材料在充放電過程中的體積膨脹，從而有效改善材料的電化學(xué)性能。

過渡金屬氧化物作為鋰離子電池負(fù)極材料具有儲量豐富、成本低廉、環(huán)境友好、安全性能高和抗腐蝕能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，近年來備受人們的關(guān)注，但其較差的循環(huán)穩(wěn)定性和低的庫倫效率阻礙了實(shí)際應(yīng)用。納米化和碳復(fù)合是改善過渡金屬氧化物負(fù)極材料的有效途徑，但這些方法分別存在制備困難、體積儲能密度下降等缺點(diǎn)，不利于大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。

針對這些問題，浙江大學(xué)材料學(xué)院金屬材料研究所、硅材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、浙江省電池新材料與應(yīng)用技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉永鋒教授和潘洪革教授與浙江大學(xué)電鏡中心田鶴研究員、華南理工

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