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Dióxido de molibdeno

El dióxido de molibdeno es un compuesto químico con la fórmula MoO 2 . Es un sólido de color violeta y es un conductor metálico. La forma mineralógica de este compuesto se llama tugarinovita y se encuentra muy raramente.

Estructura

Cristaliza en una celda monoclínica y tiene una estructura cristalina de rutilo distorsionada ( TiO 2 ). En TiO 2 los aniones de óxido están muy juntos y los átomos de titanio ocupan la mitad de los intersticios octaédricos (agujeros). En MoO 2 los octaedros están distorsionados, los átomos de Mo están descentrados, lo que da lugar a distancias cortas y largas alternas de Mo – Mo y enlaces Mo-Mo. La distancia corta de Mo – Mo es de 251 pm, que es menor que la distancia de Mo – Mo en el metal, 272,5 pm. La longitud del enlace es más corta de lo que se esperaría para un enlace simple. El enlace es complejo e implica una deslocalización de algunos de los electrones de Mo en una banda de conductancia que explica la conductividad metálica. [1]

Preparación

El MoO2 se puede preparar:

2MoO3 +Mo → 3MoO2

Los monocristales se obtienen mediante transporte químico utilizando yodo . El yodo convierte reversiblemente el MoO 2 en la especie volátil MoO 2 I 2 . [3]

Usos

El dióxido de molibdeno es un componente del "trióxido de molibdeno técnico" producido durante el procesamiento industrial de MoS 2 : [4] [5]

2MoS2 + 7O2 → 2MoO3 + 4SO2​
MoS2 + 6 MoO3 → 7 MoO2 + 2 SO2
2MoO2 + O2 → 2MoO3​

Se ha informado que el MoO 2 cataliza la deshidrogenación de alcoholes, [6] la reformación de hidrocarburos [7] y el biodiésel. [8] Se han producido nanocables de molibdeno reduciendo el MoO 2 depositado sobre grafito. [9] También se ha sugerido que el dióxido de molibdeno es un posible material de ánodo para baterías de iones de litio . [10] [11]

Referencias

  1. ^ Óxidos: Química del estado sólido McCarroll WH Enciclopedia de química inorgánica Ed R. Bruce King, (1994), John Wiley & sons ISBN  0-471-93620-0
  2. ^ Algodón, F. Albert ; Wilkinson, Geoffrey ; Murillo, Carlos A.; Bochmann, Manfred (1999), Química inorgánica avanzada (6.ª ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
  3. ^ Conroy, LE; Ben-Dor, L. "Monocristales de óxido de molibdeno (IV) y óxido de tungsteno (IV)" Inorganic Syntheses 1995, volumen 30, págs. 105-107. ISBN 0-471-30508-1 
  4. ^ Hornos metalúrgicos Jorg Grzella, Peter Sturm, Joachim Kruger, Markus A. Reuter, Carina Kogler, Thomas Probst, Ullmans Encyclopedia of Industrial Chemistry
  5. ^ "Análisis térmico y cinética de la oxidación de sulfuros de molibdeno" Y. Shigegaki, SK Basu, M. Wakihara y M. Taniguchi, J. Therm. Analysis 34 (1988), 1427-1440
  6. ^ AA Balandin e ID Rozhdestvenskaya, Russian Chemical Bulletin, 8, 11, (1959), 1573 doi :10.1007/BF00914749
  7. ^ Catalizadores basados ​​en molibdeno. I. MoO 2 como especie activa en el reformado de hidrocarburos A. Katrib, P. Leflaive, L. Hilaire y G. Maire Catalysis Letters, 38, 1–2, (1996) doi :10.1007/BF00806906
  8. ^ Oxidación parcial catalítica de un sustituto del biodiésel sobre dióxido de molibdeno, CM Cuba-Torres, et al, Fuel (2015), doi :10.1016/j.fuel.2015.01.003
  9. ^ Síntesis de nanocables de molibdeno con longitudes de escala milimétrica mediante decoración electroquímica de bordes escalonados MP Zach, K. Inazu, KH Ng, JC Hemminger y RM Penner Chem. Mater. (2002), 14, 3206 doi : 10.1021/cm020249a
  10. ^ Shi, Yifeng; Guo, Bingkun; Corr, Serena A.; Shi, Qihui; Hu, Yong-Sheng; Heier, Kevin R.; Chen, Liquan; Seshadri, Ram; Stucky, Galen D. (9 de diciembre de 2009). "Materiales de MoO2 metálicos mesoporosos ordenados con capacidad de almacenamiento de litio altamente reversible". Nano Letters . 9 (12): 4215–4220. doi :10.1021/nl902423a. ISSN  1530-6984. PMID  19775084.
  11. ^ Kim, Hyung-Seok; Cook, John B.; Tolbert, Sarah H.; Dunn, Bruce (1 de enero de 2015). "El desarrollo de propiedades pseudocapacitivas en MoO2 de tamaño nanométrico". Revista de la Sociedad Electroquímica . 162 (5): A5083–A5090. doi :10.1149/2.0141505jes. ISSN  0013-4651. OSTI  1370243.