Nióbium V-klorid, CAS 10026-12-7, Molekulaképlet Cl5Nb, sárga kristályos por, olvadáspont 204,7 fok, forráspont 254 fok. Ez egy erős Lewis-sav, amely elősegítheti a különböző szerves szintézis reakciókat. A szilárd nióbium(V)-klorid valójában egy dimer szerkezet, és kémiai képlete Nb ₂ Cl 10 formában fejezhető ki. Ez a dimer két nióbiumatomból áll, amelyeket klórhíd köt össze, és minden nióbiumatom körül hat klóratom koordinálódik, hat koordinált torz oktaéder konfigurációt alkotva. A kristályszerkezetben a nióbium atomok klórhídkötésekkel kapcsolódnak egymáshoz, kétdimenziós vagy háromdimenziós hálózati szerkezetet alkotva. Ez a szerkezeti jellemző határozza meg fizikai és kémiai tulajdonságainak egyediségét. Szobahőmérsékleten viszonylag stabil, de magas hőmérsékleten bomlási reakciók léphetnek fel, amelyek alacsony vegyértékű kloridokat vagy nióbium-oxidokat termelnek. Ez egy erős Lewis-sav, amely reakcióba léphet különféle szerves és szervetlen vegyületekkel. Például koordinációs vegyületeket képezhet magányos elektronpárt tartalmazó vegyületekkel, például alkoholokkal és fenolokkal; Vízzel is hidrolízisreakcióba kerülhet, így nióbium-hidroxid vagy nióbium-oxid keletkezik.
|
Kémiai képlet |
Cl5Nb |
|
Pontos mise |
268 |
|
Molekulatömeg |
270 |
|
m/z |
270 (100.0%), 272 (63.9%), 268 (62.6%), 274 (20.4%), 276 (3.3%) |
|
Elemelemzés |
Cl 65,61; Nb, 34,39 |
|
|
|
A felhasználási és alkalmazási példáknióbium v klorid
A nióbium(V)-klorid, amelynek kémiai képlete NbCl₅, fontos szervetlen vegyület, amely számos területen széles körű alkalmazási értéket mutatott. Egyedülálló fizikai és kémiai tulajdonságai, mint például az erős Lewis-sav, a jó termikus stabilitás és az oldhatóság, kulcsfontosságú szerepet töltenek be olyan területeken, mint az anyagtudomány, az elektronikai ipar, a kémiai szintézis, az energiatárolás és -átalakítás, valamint a környezetirányítás. Az alábbiakban részletesen ismertetjük a nióbium(V)-klorid felhasználási lehetőségeit és konkrét alkalmazási példáit.
(1) Szupravezető anyagok készítése
Alkalmazási elv: A nióbium(V)-klorid a szupravezető anyagok előállításának egyik fontos alapanyaga. A szupravezető anyagok rendkívül magas alkalmazási értékkel rendelkeznek, mivel bizonyos alacsony hőmérsékleti körülmények között az ellenállásuk eltűnik, és az áram veszteség nélkül továbbítható. A nióbium(V)-klorid más fémekkel vagy vegyületekkel reagálva szupravezető tulajdonságokkal rendelkező nióbiumalapú vegyületeket képezhet.
Alkalmazási példa: A nióbium-titánötvözetből készült szupravezető anyagok előállítása során nióbium (V)-kloridot használnak nióbiumforrásként, amely reakcióba lép a titánforrással kémiai gőzleválasztással vagy magas hőmérsékletű olvasztási módszerekkel, és így nióbium-titánötvözetet állít elő. Ez az ötvözet kiváló szupravezető tulajdonságokat mutat alacsony hőmérsékleten, és széles körben használják olyan területeken, mint a mágneses rezonancia képalkotó (MRI) berendezések és a szupravezető maglev sorozatok.
(2) Nanokompozit anyagok készítése
Alkalmazási példa: Nióbium-pentoxid/redukált grafén-oxid nanokompozit negatív elektród anyagok előállítása során a grafén-oxid nanolemezeket először vízzel keverik, és ultrahanggal diszpergálják, így grafén-oxid nanodiszperziós folyadékot kapnak. Ezután oldjuk fel a nióbium(V)-kloridot vízben, adjunk hozzá szerves társ-oldószereket és hexametilén-tetramint, és keverjük, hogy fehér oldatot kapjunk. Keverjük össze a grafén-oxid nanodiszperziót fehér oldattal, és hajtsunk végre hidrotermális reakciót, hogy csapadékot kapjunk. Mosás, szárítás és hőkezelés után nióbium-pentoxid/redukált grafén-oxid nanokompozit negatív elektród anyagot kapunk. Ez az anyag nagy fajlagos kapacitást, hosszú élettartamot és kiváló teljesítményt mutat a lítium--ion akkumulátorokban, és várhatóan olyan területeken alkalmazzák majd, mint az elektromos járművek és az energiatároló állomások.
Alkalmazási elv: A nióbium(V)-klorid különféle nanokompozitok, például nióbium-pentoxid/redukált grafén-oxid nanokompozit negatív elektród anyagok előállítására használható. Ez a kompozit anyag egyesíti a nióbium-pentoxid nagy fajlagos kapacitását és a redukált grafén-oxid magas vezetőképességét, kiváló elektrokémiai teljesítményt mutatva.
(3) Nagy áteresztőképességű nanoinfravörös gerjesztő közeg készítése
Alkalmazási elv:Nióbium v kloridnagy áteresztőképességű nano infravörös gerjesztő közegek készítésére használható, amelyek hatékonyan képesek elnyelni az infravörös rövidhullámokat. Ez az anyag képes elnyelni az infravörös fény meghatározott hullámhosszát, és hőenergiává vagy más energiaformává alakítani, széles alkalmazási lehetőséggel.
Alkalmazási példa: A nagy áteresztőképességű nano-infravörös gerjesztő közegek előállítása során a nióbium (V)-kloridot először vízmentes etanolban oldják fel, nano-ezüst-oxidot adnak hozzá, és egyenletesen keverik össze, hogy vegyes oldatot kapjanak. Ezután lassan csepegtesse az etanolos vizes oldatot a keverékbe, adjon hozzá N,N-dimetil-formamidot, és folytassa a keverést, hogy megkapja a második keveréket. Szárítás és kalcinálás után nanomódosított nióbium-oxidot kapunk. Nano-módosított nióbium-oxid keverése vízzel, hogy nagy áteresztőképességű nano-infravörös gerjesztőközeget kapjunk. Ez az anyag a légtisztítás területén használható a táblán belüli illékony szerves vegyületek kezelésére és a beltéri levegő minőségének javítására.
(1) Félvezető anyagok előkészítése
Alkalmazási elv: A nióbium(V)-klorid kulcsfontosságú nyersanyag a nagy-tisztaságú nióbiumvegyületek és nióbiumfémek előállításához. A nagy tisztaságú nióbiumvegyületek, mint az elektronikai anyagok adalékai a félvezetőgyártásban, jelentősen javíthatják az elektronikai termékek teljesítményét, például növelhetik a tárolási sűrűséget és a sebességet.
Alkalmazási példa: A nióbium(V)-kloridot kulcsfontosságú anyagként használják a mágneses közegek előállításához a nagy-sűrűségű mágneses tárolóeszközök gyártása során. Kémiai gőzfázisú leválasztással és más módszerekkel a nióbium(V)-kloridot nagy tisztaságú nióbium vékonyrétegekké alakítják, amelyeket a szubsztrátumon leválasztva mágneses dielektromos réteget képeznek. Ez a mágneses közegréteg kiváló mágneses tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek javíthatják a mágneses tárolóeszközök tárolási sűrűségét és olvasási/írási sebességét, és széles körben használják olyan területeken, mint például a számítógépes merevlemezek és a mobil tárolóeszközök.
(2) Elektronikus alkatrészek bevonóanyagai
Alkalmazási elve: A nióbium (V) klorid felhasználható elektronikai alkatrészek bevonóanyagainak elkészítésére, javítva az elektronikai eszközök kopásállóságát és korrózióállóságát. A bevonatanyagok védőfóliát képezhetnek az elektronikus alkatrészek felületén, hogy megakadályozzák a külső környezetből származó korróziót.
Alkalmazási példa: Elektronikus komponensek bevonóanyagainak elkészítésekor a nióbium(V)-kloridot szerves oldószerben oldják, egyéb adalékanyagokat adnak hozzá, és keveréssel nyerik a bevonóoldatot. Permetezéssel, mártással és egyéb módszerekkel a bevonóoldatot az elektronikai alkatrészek felületére visszük fel, majd száradást és kikeményedést követően egységes védőfólia képződik. Ez a védőfólia hatékonyan javíthatja az elektronikus alkatrészek kopásállóságát és korrózióállóságát, és meghosszabbíthatja az elektronikus eszközök élettartamát.
(3) Tisztítószer fotovoltaikus anyagokhoz
Alkalmazási elv: A nióbium (V)-klorid tisztítószerként működik a fotovoltaikus cellák gyártásában, ami javíthatja a fotovoltaikus cellák hatékonyságát és stabilitását. A fotovoltaikus anyagok szennyeződéseinek eltávolításával, a hibasűrűség csökkentésével és a hordozó mobilitásának javításával növelhető a fotovoltaikus cellák fotoelektromos átalakítási hatékonysága.
Alkalmazási példa: A nióbium(V)-kloridot szilíciumanyagok tisztítására használják szilícium-alapú napelemek gyártása során. Nióbium (V)-klorid összekeverése szilícium anyaggal, magas hőmérsékletű hőkezelés és más módszerek alkalmazása a nióbium(V)-klorid és szennyeződések reakciójára, így illékony vegyületek keletkeznek, ezáltal eltávolítják a szennyeződéseket. A tisztított szilícium anyagokból készült napelemek magasabb fotoelektromos átalakítási hatásfokkal és hosszabb élettartammal rendelkeznek, és széles körben használják olyan területeken, mint a napelemes energiatermelő rendszerek és a fotovoltaikus épületintegráció.
Kémiai szintézis terület
(1) Szerves szintézis katalizátor
Alkalmazási elv:Nióbium v kloridegy erős Lewis sav, amely elősegítheti a különböző szerves szintézis reakciókat. Koordinációs kötéseket tud kialakítani szerves vegyületekben lévő magányos elektronpárokkal, csökkenti a reakció aktiválási energiáját, javítja a reakció sebességét és szelektivitását.
Alkalmazási példa: A nióbium(V)-klorid katalizátorként használható az aldehidek vagy ketonok hidrogéngázzal való addíciós reakciójának elősegítésére alkoholvegyületek előállítása során. Adjunk hozzá aldehideket vagy ketonokat, hidrogéngázt és nióbium(V)-klorid katalizátort egy reakcióedénybe, és egy bizonyos hőmérsékleten és nyomáson reagáltassuk alkoholvegyületeket. Ennek a reakciónak az előnyei az enyhe reakciókörülmények, a nagy hozam és a jó szelektivitás, és széles körben használják gyógyszerek, peszticidek, illatanyagok és más területek szintézisében.
(3) Vegyes klór aromás oxidok szintézise
Alkalmazási elv: A nióbium(V)-klorid felhasználható vegyes klóraromás oxidok, például [Nb (OC ₆ H ∝ -2,6-i-Pr ₂) ₂ Cl ∝] ₂ előállítására. Ezek a vegyületek egyedi koordinációs kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek, és hat koordináta csavart geometriájú piridin vagy foszfin adduktokat képezhetnek, amelyek potenciálisan alkalmazhatók a katalízisben, az anyagtudományban és más területeken.
Alkalmazási példa: Az [Nb (OC ₆ H ∝ - 2,6-i-Pr ₂) ₂ Cl ∝] ₂ szintézise során a nióbium (V) kloridot speciális aromás alkoholokkal és klórozószerekkel reagáltatják szerves oldószerben. A célterméket a reakcióhőmérséklet, az idő és az arány szabályozásával nyerjük. Ez a vegyület felhasználható szerves szintézis reakciók katalizátoraként, valamint speciális funkciójú koordinációs polimerek előállítására.
(2) Petrolkémiai katalizátor
Alkalmazási elv: A nióbium(V)-kloridnak a petrolkémiai iparban is fontos alkalmazásai vannak, és katalizátorként szolgál olyan reakciók elősegítésére, mint a kőolaj krakkolása és reformálása. Megváltoztathatja a reakció útvonalát, növelheti a céltermék hozamát, és csökkentheti a mellékreakciók előfordulását.
Alkalmazási példa: A kőolaj krakkolási reakcióiban a nióbium(V)-klorid katalizátor elősegítheti a hosszú-láncú szénhidrogénmolekulák letörését, ezáltal rövid szénláncú szénhidrogénmolekulákat hozva létre, ezáltal javítva a könnyű olajtermékek, például a benzin és a gázolaj hozamát. A katalizátorok összetételének és a reakciókörülmények optimalizálásával a kőolaj krakkolás gazdasági és környezeti előnyei hatékonyan javíthatók.
(1) Negatív elektróda anyaga lítium-ion akkumulátorokhoz
Alkalmazási elv: Mint korábban említettük, a nióbium (V)-kloriddal előállított nióbium-pentoxid/redukált grafén-oxid nanokompozit negatív elektród anyaga nagy fajlagos kapacitással, hosszú ciklusélettartammal és kiváló sebességi teljesítménnyel rendelkezik. A nióbium-pentoxid lítium-ion-tárolóhelyeket, míg a redukált grafén-oxid magas vezetőképességű hálózatot biztosít. A kettő szinergikus hatása növeli az akkumulátor teljesítményét.
Alkalmazási példa: A lítium--ionos akkumulátorok összeszerelési folyamata során a nióbium-pentoxid/redukált grafén-oxid nanokompozit negatív elektródaanyagot vezető anyagokkal és kötőanyagokkal keverik össze, hogy negatív elektród-szuszpenziót képezzenek, amelyet rézfóliára vonnak be, és szárítással, hengerléssel és egyéb folyamatokkal dolgoznak fel negatív elektródalapok előállítására. Szerelje össze a lítium-ion akkumulátorokat pozitív elektródalapokkal, elválasztókkal, elektrolitokkal stb. Ez az akkumulátor széles körű alkalmazási lehetőségeket kínál olyan területeken, mint az elektromos járművek és az energiatároló állomások, és javíthatja az akkumulátor energiasűrűségét és teljesítménysűrűségét.
(2) Egyéb energiatároló anyagok
Alkalmazási elv: A nióbium(V)-klorid más típusú energiatároló anyagok előállítására is használható, például negatív elektróda anyagok nátriumion akkumulátorokhoz és elektródaanyagok szuperkondenzátorokhoz. Az anyagok szerkezetének és összetételének szabályozásával nagy energiasűrűség és nagy teljesítménysűrűségű energiatárolás érhető el.
Alkalmazási példa: Nátrium-ion akkumulátorok negatív elektródanyagainak elkészítésekor nióbium (V)-kloridot használnak nyersanyagként a nióbium alapú vegyületek előállításához hidrotermális szintézissel, magas hőmérsékletű kalcinációval és más módszerekkel. Ez az anyag stabil kristályszerkezettel és jó nátriumion-beillesztési/-kivonási teljesítménnyel rendelkezik, és nátrium-ion akkumulátorok negatív elektródájaként használható. A szuperkondenzátorok elektródaanyagainak előállítása során a nióbium(V)-klorid felhasználható nióbium-oxid alapú elektródaanyagok előállítására, javítva a szuperkondenzátorok fajlagos kapacitását és ciklusstabilitását.
(1) Levegőtisztítás
Alkalmazási elv: A nióbium(V)-kloridból előállított, nagy áteresztőképességű nano infravörös gerjesztőközeg, mint korábban említettük, a levegőtisztítás területén is alkalmazható. Ez az anyag képes elnyelni az infravörös fényt és hőenergiává alakítani, aminek következtében a táblán belüli illékony szerves vegyületek elpárolognak, majd adszorpcióval, katalitikus oxidációval és más módszerekkel eltávolítják őket.
Alkalmazási példa: Beltéri levegőtisztító berendezésekben nagy áteresztőképességű nano-infravörös gerjesztőközegeket vonnak be porózus hordozókra, hogy légtisztító szűrőpatronokat állítsanak elő. Amikor a levegő áthalad a szűrőn, az infravörös gerjesztő közeg elnyeli az infravörös fényt és hőt termel, aminek következtében a táblán belüli illékony szerves vegyületek elpárolognak, és a szűrőben lévő adszorbens vagy katalizátor adszorbeálja vagy oxidálja őket, ezáltal megtisztítja a levegőt.
(2) Szennyvízkezelés
Alkalmazási elv: A nióbium(V)-klorid és származékai katalitikus oxidációs tulajdonságokkal rendelkeznek, és a szennyvíztisztítás fejlett oxidációs folyamataiban használhatók. Erősen oxidáló szabad gyökök, például hidroxilgyökök (·OH) képződését katalizálhatják, amelyek oxidálják és lebontják a szennyvízben lévő szerves szennyeződéseket ártalmatlan anyagokká, mint például szén-dioxid és víz.
Alkalmazási példa: Ellenálló szerves szennyező anyagokat tartalmazó ipari szennyvíz kezelésekor nióbium (V)-klorid katalizátort adnak a szennyvízhez oxidálószerekkel, például hidrogén-peroxiddal együtt. Megvilágítási vagy fűtési körülmények között a nióbium(V)-klorid katalizálja a hidrogén-peroxid bomlását, és hidroxilgyökök keletkezik, amelyek oxidálják és lebontják a szerves szennyező anyagokat. A reakciókörülmények optimalizálásával hatékonyan javítható a szennyvíztisztítás hatékonysága és a szennyvíz minősége.
(1) Fejlett kenőanyagok előkészítése
Alkalmazási elv: A nióbium(V)-kloriddal korszerű kenőanyagokat lehet készíteni, hatásmechanizmusa a fémfelületen védőréteg kialakulásával és a súrlódási tényező csökkentésével hozható összefüggésbe. Ez a kenőanyag kiváló kenéssel és kopásállósággal rendelkezik, ami meghosszabbíthatja a mechanikus berendezések élettartamát.
Alkalmazási példa: Speciális kenőanyagok készítésekor a nióbium(V)-kloridot alapolajjal, adalékanyagokkal stb. keverik össze, és a kenőanyagokat olyan eljárásokkal állítják elő, mint a keverés és az őrlés. Ez a kenőanyag mechanikus berendezésekhez, például gépjárműmotorokhoz és ipari sebességváltókhoz használható a berendezések működési hatékonyságának és megbízhatóságának javítása érdekében.
(2) Fényképészeti fényérzékeny anyag felületaktív anyag
Alkalmazási elv: A nióbium(V)-klorid vagy származékai felületaktív anyagként használhatók fényképészeti fényérzékeny anyagokhoz, hogy javítsák diszpergálhatóságukat, bevonási tulajdonságaikat és képalkotó teljesítményüket. Egységes filmet képezhetnek a fényérzékeny anyagok felületén, javítva azok fényérzékenységét és felbontását.
Alkalmazási példa: fényképészeti film készítésekor a nióbium-klorid (V) felületaktív anyagot tartalmazó fényérzékeny testápolót bevonják az aljzatra, és a fényképező filmet szárítással, expozícióval, előhívással és egyéb folyamatokkal készítik. Ez a film nagy felbontású, nagy kontraszttal és jó megőrzési teljesítménnyel rendelkezik, és széles körben használják olyan területeken, mint a fotózás és a nyomtatás.
Alkalmazási elv: Nióbium alapú vegyületek, amelyekből készültnióbium v kloridnagy fajlagos felülettel, jó termikus és kémiai stabilitással rendelkeznek, és katalizátorhordozóként használhatók. Az aktív komponensek betöltésével nagy teljesítményű katalizátorok készíthetők{1}} különféle kémiai reakciókhoz.
Alkalmazási példa: a hidrogénező katalizátor előállítása során a nióbium-kloridot (V) szolgél módszerrel, hidrotermális szintézis módszerrel és egyéb módszerekkel nióbium alapú oxidhordozóvá állítják elő, majd a hordozóra nemesfém aktív komponenseket (pl. platina, palládium stb.) töltenek fel. Ez a katalizátor kiváló katalitikus teljesítményt mutat a petrolkémiai, finomvegyszerek stb. hidrogénezési reakcióiban, ami javíthatja a reakció szelektivitását és hozamát.
Gyakran Ismételt Kérdések
Milyen színű a nióbium-klorid?
+
-
Színtelen.
A nióbium(V)-fluorid, más néven nióbium-pentafluorid, az NbF képletű szervetlen vegyület.5. Ez színtelen szilárd anyag.
Mi a nióbium V perklorát képlete?
+
-
A nióbium-perklorát, pontosabban a nióbium(V)-perklorát egy kémiai vegyület, amelynek képleteNb(ClO4) 5.
Mik a nióbium hátrányai?
+
-
Kihívások a nióbiummal.
Nióbiumalacsonyabb olvadásponta tantálhoz képest kihívást jelent. Ezenkívül a nióbium többféle oxidformát mutat, és könnyen átmegy közöttük. Ez az átmeneti képesség jelentősen alááshatja a fém hatékonyságát, különösen zord környezetben és kondenzátorokban.
A nióbium drágább, mint az arany?
+
-
A nióbium azlényegesen olcsóbb, mint az arany. Kiváló minőségű, stílusos ékszereket kínál ügyfeleinek az ár töredékéért, ami ideális, ha ügyfelei pénztárcakímélőek.
Miért drága a nióbium?
+
-
A nióbium egy ritka fém, amely a világ számos pontján megtalálható a vulkáni eredetű kőzetekben.Viszonylag nehéz megtalálni, és piroklór- és tantalitércekből állítják elő, valamint más ásványok bányászatának melléktermékeként-.
Népszerű tags: niobium v chloride cas 10026-12-7, beszállítók, gyártók, gyár, nagykereskedelem, vétel, ár, ömlesztve, eladó