Niobija V hlorīds, CAS 10026-12-7, Molekulārā formula Cl5Nb, dzeltens kristālisks pulveris, kušanas temperatūra 204,7 grādi, viršanas temperatūra 254 grādi. Tā ir spēcīga Lūisa skābe, kas var veicināt dažādas organiskās sintēzes reakcijas. Cietais niobija (V) hlorīds faktiski ir dimēra struktūra, un tā ķīmisko formulu var izteikt kā Nb ₂ Cl ₁₀. Šis dimērs sastāv no diviem niobija atomiem, kas savienoti ar hlora tiltu, ar sešiem hlora atomiem, kas koordinēti ap katru niobija atomu, veidojot sešas koordinētas, izkropļotas oktaedriskas konfigurācijas. Kristāla struktūrā niobija atomi ir savienoti ar hlora tilta saitēm, veidojot divdimensiju vai trīsdimensiju tīkla struktūru. Šī strukturālā īpašība nosaka tā fizikālo un ķīmisko īpašību unikalitāti. Relatīvi stabils istabas temperatūrā, bet augstā temperatūrā var notikt sadalīšanās reakcijas, radot zemu valento niobija hlorīdus vai oksīdus. Tā ir spēcīga Lūisa skābe, kas var reaģēt ar dažādiem organiskiem un neorganiskiem savienojumiem. Piemēram, tas var veidot koordinācijas savienojumus ar savienojumiem, kas satur atsevišķus elektronu pārus, piemēram, spirtus un fenolus; Tas var arī pakļauties hidrolīzes reakcijai ar ūdeni, lai iegūtu niobija hidroksīdu vai niobija oksīdu.
|
Ķīmiskā formula |
Cl5Nb |
|
Precīza Mise |
268 |
|
Molekulmasa |
270 |
|
m/z |
270 (100.0%), 272 (63.9%), 268 (62.6%), 274 (20.4%), 276 (3.3%) |
|
Elementu analīze |
Cl, 65,61; Nb, 34,39 |
|
|
|
Lietošanas un pielietojuma piemēriniobijs v hlorīds
Niobija (V) hlorīds ar ķīmisko formulu NbCl ₅ ir svarīgs neorganisks savienojums, kas ir parādījis plašu pielietojuma vērtību vairākās jomās. Tā unikālās fizikālās un ķīmiskās īpašības, piemēram, spēcīgais Lūisa skābums, laba termiskā stabilitāte un šķīdība, padara to par galveno lomu tādās jomās kā materiālzinātne, elektronikas rūpniecība, ķīmiskā sintēze, enerģijas uzglabāšana un konversija, kā arī vides pārvaldība. Tālāk tiks sīkāk aprakstīti niobija (V) hlorīda lietošanas veidi un konkrēti pielietojuma piemēri.
(1) Supravadošu materiālu sagatavošana
Lietošanas princips: niobija (V) hlorīds ir viena no svarīgākajām izejvielām supravadošu materiālu sagatavošanai. Supravadošiem materiāliem ir ārkārtīgi augsta pielietojuma vērtība, jo to pretestība pazūd īpašos zemas temperatūras apstākļos un strāvu var pārvadīt bez zudumiem. Niobija (V) hlorīds, reaģējot ar citiem metāliem vai savienojumiem, var veidot savienojumus uz niobija bāzes ar supravadošām īpašībām.
Pielietojuma piemērs: niobija titāna sakausējuma supravadošu materiālu sagatavošanā kā niobija avotu izmanto niobija (V) hlorīdu, kas reaģē ar titāna avotu, izmantojot ķīmisku tvaiku pārklāšanu vai augstas -temperatūras kausēšanas metodes, veidojot niobija titāna sakausējumu. Šim sakausējumam piemīt lieliskas supravadīšanas īpašības zemās temperatūrās, un to plaši izmanto tādos laukos kā magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (MRI) iekārtas un supravadošie maglev vilcieni.
(2) Nanokompozītu materiālu sagatavošana
Pielietojuma piemērs: sagatavojot niobija pentoksīda/reducēta grafēna oksīda nanokompozītu negatīvo elektrodu materiālus, grafēna oksīda nanoloksnes vispirms sajauc ar ūdeni un izkliedē ar ultraskaņu, lai iegūtu grafēna oksīda nanodispersijas šķidrumu. Pēc tam izšķīdiniet niobija (V) hlorīdu ūdenī, pievienojiet organiskos līdzšķīdinātājus un heksametilēntetramīnu un samaisiet, lai iegūtu baltu šķīdumu. Grafēna oksīda nanodispersiju sajauciet ar baltu šķīdumu un veiciet hidrotermisku reakciju, lai iegūtu nogulsnes. Pēc mazgāšanas, žāvēšanas un termiskās apstrādes tiek iegūts niobija pentoksīda/reducēta grafēna oksīda nanokompozīta negatīvā elektroda materiāls. Šim materiālam ir augsta īpatnējā ietilpība, ilgs cikla kalpošanas laiks un izcila veiktspēja litija-jonu akumulatoros, un to paredzēts izmantot tādās jomās kā elektriskie transportlīdzekļi un enerģijas uzglabāšanas stacijas.
Pielietošanas princips: niobija (V) hlorīdu var izmantot dažādu nanokompozītu, piemēram, niobija pentoksīda/reducēta grafēna oksīda nanokompozītu negatīvo elektrodu materiālu sagatavošanai. Šis kompozītmateriāls apvieno niobija pentoksīda augsto īpatnējo jaudu un reducētā grafēna oksīda augsto vadītspēju, uzrādot izcilu elektroķīmisko veiktspēju.
(3) Ļoti caurlaidīgas nanoinfrasarkanās ierosmes vides sagatavošana
Pielietošanas princips:Niobijs pret hlorīduvar izmantot, lai sagatavotu ļoti caurlaidīgus nanoinfrasarkanos ierosmes materiālus, kas var efektīvi absorbēt infrasarkanos īsviļņus. Šis materiāls spēj absorbēt noteiktus infrasarkanās gaismas viļņu garumus un pārveidot to siltumenerģijā vai citos enerģijas veidos ar plašām pielietojuma perspektīvām.
Pielietojuma piemērs: Pagatavojot ļoti caurlaidīgu nano infrasarkano ierosmes vidi, niobija (V) hlorīdu vispirms izšķīdina bezūdens etanolā, pievieno nano sudraba oksīdu un vienmērīgi samaisa, lai iegūtu jauktu šķīdumu. Pēc tam maisījumā lēnām piliniet etanola ūdens šķīdumu, pievienojiet N, N-dimetilformamīdu un turpiniet maisīt, lai iegūtu otro maisījumu. Pēc žāvēšanas un kalcinēšanas tiek iegūts nanomodificēts niobija oksīds. Nano modificēta niobija oksīda sajaukšana ar ūdeni, lai iegūtu ļoti caurlaidīgu nano infrasarkano ierosmes vidi. Šo materiālu var izmantot gaisa attīrīšanas jomā, lai apstrādātu gaistošus organiskos savienojumus plātnes iekšpusē un uzlabotu iekštelpu gaisa kvalitāti.
(1) Pusvadītāju materiālu sagatavošana
Lietošanas princips: niobija (V) hlorīds ir galvenais izejmateriāls augstas-tīrības niobija savienojumu un niobija metālu pagatavošanai. Augstas tīrības niobija savienojumi kā piedevas elektroniskajiem materiāliem pusvadītāju ražošanā var ievērojami uzlabot elektronisko izstrādājumu veiktspēju, piemēram, palielināt uzglabāšanas blīvumu un ātrumu.
Pielietojuma piemērs: niobija (V) hlorīds tiek izmantots kā galvenais materiāls magnētisko datu nesēju sagatavošanai augsta-blīvuma magnētisko datu uzglabāšanas ierīču ražošanā. Izmantojot ķīmisko tvaiku pārklāšanu un citas metodes, niobija (V) hlorīds tiek pārvērsts augstas -tīrības niobija plānās kārtiņās, kuras tiek uzklātas uz substrāta, veidojot magnētisku dielektrisku slāni. Šim magnētiskās vides slānim ir lieliskas magnētiskās īpašības, kas var uzlabot magnētiskās atmiņas ierīču uzglabāšanas blīvumu un lasīšanas/rakstīšanas ātrumu, un to plaši izmanto tādās jomās kā datoru cietie diski un mobilās atmiņas ierīces.
(2) Elektronisko komponentu pārklājuma materiāli
Lietošanas princips: niobija (V) hlorīdu var izmantot elektronisko komponentu pārklājuma materiālu sagatavošanai, uzlabojot elektronisko ierīču nodilumizturību un izturību pret koroziju. Pārklājuma materiāli var veidot aizsargplēvi uz elektronisko komponentu virsmas, lai novērstu koroziju no ārējās vides.
Lietošanas piemērs: Sagatavojot elektronisko komponentu pārklājuma materiālus, niobija (V) hlorīdu izšķīdina organiskā šķīdinātājā, pievieno citas piedevas un maisot iegūst pārklājuma šķīdumu. Izsmidzinot, iemērcot un izmantojot citas metodes, pārklājuma šķīdums tiek uzklāts uz elektronisko komponentu virsmas, un pēc žāvēšanas un sacietēšanas veidojas viendabīga aizsargplēve. Šī aizsargplēve var efektīvi uzlabot elektronisko komponentu nodilumizturību un izturību pret koroziju, kā arī pagarināt elektronisko ierīču kalpošanas laiku.
(3) Fotoelektrisko materiālu attīrīšanas līdzeklis
Pielietošanas princips: niobija (V) hlorīds darbojas kā attīrīšanas līdzeklis fotoelektrisko elementu ražošanā, kas var uzlabot fotoelektrisko elementu efektivitāti un stabilitāti. Noņemot piemaisījumus no fotoelektriskajiem materiāliem, samazinot defektu blīvumu un uzlabojot nesēja mobilitāti, var uzlabot fotoelektrisko elementu fotoelektriskās konversijas efektivitāti.
Pielietojuma piemērs: niobija (V) hlorīdu izmanto silīcija materiālu attīrīšanai, gatavojot saules baterijas, kuru pamatā ir silīcijs{0}}. Sajaucot niobija (V) hlorīdu ar silīcija materiālu un izmantojot augstas -temperatūras termisko apstrādi un citas metodes, lai niobija (V) hlorīds reaģētu ar piemaisījumiem, veidojot gaistošus savienojumus, tādējādi noņemot piemaisījumus. Saules baterijām, kas izgatavotas no attīrītiem silīcija materiāliem, ir augstāka fotoelektriskās konversijas efektivitāte un ilgāks kalpošanas laiks, un tās plaši izmanto tādās jomās kā saules enerģijas ražošanas sistēmas un fotoelementu ēku integrācija.
Ķīmiskās sintēzes lauks
(1) Organiskās sintēzes katalizators
Pielietošanas princips:Niobijs pret hlorīduir spēcīga Lūisa skābe, kas var veicināt dažādas organiskās sintēzes reakcijas. Tas var veidot koordinācijas saites ar vientuļajiem elektronu pāriem organiskajos savienojumos, samazināt reakcijas aktivācijas enerģiju un uzlabot reakcijas ātrumu un selektivitāti.
Pielietojuma piemērs: niobija (V) hlorīdu var izmantot kā katalizatoru, lai veicinātu aldehīdu vai ketonu pievienošanas reakciju ar ūdeņraža gāzi spirta savienojumu pagatavošanā. Pievienojiet reakcijas traukā aldehīdus vai ketonus, ūdeņraža gāzi un niobija (V) hlorīda katalizatoru un reaģējiet noteiktā temperatūrā un spiedienā, veidojot spirta savienojumus. Šīs reakcijas priekšrocības ir viegli reakcijas apstākļi, augsta ražība un laba selektivitāte, un to plaši izmanto farmaceitisko līdzekļu, pesticīdu, smaržvielu un citās jomās.
(3) Jaukta hlora aromātisko oksīdu sintēze
Lietošanas princips: niobija (V) hlorīdu var izmantot, lai veidotu jauktus hloraromātiskus oksīdus, piemēram, [Nb (OC ₆ H ∝ -2,6-i-Pr ₂) ₂ Cl ∝] ₂. Šiem savienojumiem ir unikālas koordinācijas ķīmiskās īpašības, un tie var veidot piridīna vai fosfīna adduktus ar sešām koordinātu savītām ģeometrijām, kam ir potenciāls pielietojums katalīzē, materiālu zinātnē un citās jomās.
Pielietojuma piemērs: sintēzē [Nb (OC ₆ H ∝ -2,6-i-Pr ₂) ₂ Cl ∝] ₂ niobija (V) hlorīds tiek reaģēts ar specifiskiem aromātiskajiem spirtiem un hlorēšanas aģentiem organiskā šķīdinātājā. Mērķa produktu iegūst, kontrolējot reakcijas temperatūru, laiku un attiecību. Šo savienojumu var izmantot kā katalizatoru organiskās sintēzes reakcijām un arī koordinācijas polimēru ar īpašām funkcijām pagatavošanai.
(2) Naftas ķīmijas katalizators
Pielietojuma princips: Niobija (V) hlorīdam ir arī nozīmīgi pielietojumi naftas ķīmijas rūpniecībā, kas kalpo kā katalizators, lai veicinātu tādas reakcijas kā naftas krekinga un reformēšana. Tas var mainīt reakcijas ceļu, palielināt mērķa produkta iznākumu un samazināt blakusreakciju rašanos.
Pielietojuma piemērs: Naftas krekinga reakcijās niobija (V) hlorīda katalizators var veicināt garas-ķēdes ogļūdeņraža molekulu pārrāvumu, veidojot īsas ķēdes ogļūdeņraža molekulas, tādējādi uzlabojot vieglo naftas produktu, piemēram, benzīna un dīzeļdegvielas, iznākumu. Optimizējot katalizatoru sastāvu un reakcijas apstākļus, var efektīvi uzlabot naftas krekinga ekonomiskos un vides ieguvumus.
(1) Negatīvs elektrodu materiāls litija{1}}jonu akumulatoriem
Pielietošanas princips: Kā minēts iepriekš, niobija (V) hlorīda sagatavotajam niobija pentoksīda/reducētā grafēna oksīda nanokompozīta negatīvo elektrodu materiālam ir augsta īpatnējā jauda, ilgs cikla mūžs un lieliska ātruma veiktspēja. Niobija pentoksīds nodrošina litija jonu uzglabāšanas vietas, savukārt reducēts grafēna oksīds nodrošina ļoti vadošu tīklu. Abu sinerģiskā iedarbība uzlabo akumulatora veiktspēju.
Pielietojuma piemērs: litija -jonu akumulatoru montāžas procesā niobija pentoksīda/reducētā grafēna oksīda nanokompozīta negatīvo elektrodu materiāls tiek sajaukts ar vadošām vielām un saistvielām, veidojot negatīvu elektrodu vircu, ko pārklāj uz vara folijas un apstrādā žāvēšanas, velmēšanas un citos procesos, lai iegūtu negatīvo elektrodu loksnes. Salieciet litija-jonu akumulatorus ar pozitīvu elektrodu plāksnēm, separatoriem, elektrolītiem utt. Šim akumulatoram ir plašas pielietojuma iespējas tādās jomās kā elektriskie transportlīdzekļi un enerģijas uzglabāšanas stacijas, un tas var uzlabot akumulatora enerģijas blīvumu un jaudas blīvumu.
(2) Citi enerģijas uzkrāšanas materiāli
Pielietojuma princips: niobija (V) hlorīdu var izmantot arī cita veida enerģijas uzkrāšanas materiālu, piemēram, negatīvo elektrodu materiālu nātrija jonu akumulatoriem un elektrodu materiālu superkondensatoru sagatavošanai. Regulējot materiālu struktūru un sastāvu, var panākt augstu enerģijas blīvumu un liela jaudas blīvuma enerģijas uzkrāšanu.
Pielietojuma piemērs. Sagatavojot negatīvo elektrodu materiālus nātrija jonu akumulatoriem, niobija (V) hlorīds tiek izmantots kā izejviela, lai sagatavotu savienojumus uz niobija bāzes, izmantojot hidrotermisko sintēzi, augstas{0}temperatūras kalcinēšanu un citas metodes. Šim materiālam ir stabila kristāla struktūra un laba nātrija jonu ievietošanas/izsūkšanas veiktspēja, un to var izmantot kā negatīvu elektrodu materiālu nātrija jonu baterijām. Sagatavojot elektrodu materiālus superkondensatoriem, niobija (V) hlorīdu var izmantot, lai sagatavotu elektrodu materiālus uz niobija oksīda bāzes, uzlabojot superkondensatoru īpatnējo kapacitāti un cikla stabilitāti.
(1) Gaisa attīrīšana
Lietošanas princips: Kā minēts iepriekš, ļoti caurlaidīgo nano infrasarkano ierosmes vidi, kas sagatavota no niobija (V) hlorīda, var izmantot gaisa attīrīšanas jomā. Šis materiāls var absorbēt infrasarkano gaismu un pārvērst to siltumenerģijā, izraisot gaistošo organisko savienojumu iztvaikošanu plātnē, un pēc tam tos noņemt, izmantojot adsorbciju, katalītisko oksidāciju un citas metodes.
Pielietojuma piemērs: iekštelpu gaisa attīrīšanas ierīcēs augstas caurlaidības nanoinfrasarkanās ierosmes materiāli ir pārklāti uz porainiem nesējiem, lai iegūtu gaisa attīrīšanas filtru kasetnes. Kad gaiss iet caur filtru, infrasarkanā ierosmes vide absorbē infrasarkano gaismu un ģenerē siltumu, izraisot gaistošo organisko savienojumu iztvaikošanu plātnē un adsorbējot vai oksidējot filtrā esošais adsorbents vai katalizators, tādējādi attīrot gaisu.
(2) Notekūdeņu attīrīšana
Pielietošanas princips: niobija (V) hlorīdam un tā atvasinājumiem ir katalītiskas oksidācijas īpašības, un tos var izmantot progresīvos oksidācijas procesos notekūdeņu attīrīšanā. Tie var katalizēt ļoti oksidējošu brīvo radikāļu veidošanos, piemēram, hidroksilradikāļus (·OH), kas notekūdeņos oksidē un sadala organiskos piesārņotājus nekaitīgās vielās, piemēram, oglekļa dioksīdā un ūdenī.
Pielietojuma piemērs: Apstrādājot rūpnieciskos notekūdeņus, kas satur nepastāvīgus organiskos piesārņotājus, notekūdeņiem pievieno niobija (V) hlorīda katalizatoru kopā ar oksidētājiem, piemēram, ūdeņraža peroksīdu. Apgaismojuma vai karsēšanas apstākļos niobija (V) hlorīds katalizē ūdeņraža peroksīda sadalīšanos, veidojot hidroksilradikāļus, kas oksidē un noārda organiskos piesārņotājus. Optimizējot reakcijas apstākļus, var efektīvi uzlabot notekūdeņu attīrīšanas efektivitāti un notekūdeņu kvalitāti.
(1) Uzlaboto smērvielu sagatavošana
Lietošanas princips: niobija (V) hlorīdu var izmantot modernu smērvielu pagatavošanai, un tā darbības mehānisms var būt saistīts ar aizsargplēves veidošanos uz metāla virsmas un berzes koeficienta samazināšanos. Šai smērvielai ir lieliska eļļošanas un nodilumizturība, kas var pagarināt mehānisko iekārtu kalpošanas laiku.
Lietošanas piemērs: Sagatavojot uzlabotas smērvielas, niobija (V) hlorīds tiek sajaukts ar bāzes eļļu, piedevām utt., un smērvielu produkti tiek izgatavoti, izmantojot tādus procesus kā maisīšana un slīpēšana. Šo smērvielu var izmantot mehāniskām iekārtām, piemēram, automobiļu dzinējiem un rūpnieciskajām pārnesumkārbām, lai uzlabotu iekārtu darbības efektivitāti un uzticamību.
(2) Fotoattēlu gaismjutīga materiāla virsmaktīvā viela
Lietošanas princips: niobija (V) hlorīdu vai tā atvasinājumus var izmantot kā virsmaktīvās vielas fotogrāfiskiem gaismjutīgiem materiāliem, lai uzlabotu to izkliedējamību, pārklājuma īpašības un attēlveidošanas veiktspēju. Tie var veidot vienotu plēvi uz gaismjutīgu materiālu virsmas, uzlabojot to jutību un izšķirtspēju pret gaismu.
Lietošanas piemērs: gatavojot fotofilmu, gaismjutīgais losjons, kas satur niobija hlorīda (V) virsmaktīvo vielu, tiek pārklāts uz substrāta, un fotofilmu veido žāvēšanas, ekspozīcijas, attīstīšanas un citos procesos. Šai filmai ir augsta izšķirtspēja, augsts kontrasts un laba saglabāšanas veiktspēja, un to plaši izmanto tādās jomās kā fotogrāfija un drukāšana.
Lietošanas princips: Niobija bāzes savienojumi, kas izgatavoti noniobijs v hlorīdsir liels īpatnējais virsmas laukums, laba termiskā un ķīmiskā stabilitāte, un tos var izmantot kā katalizatora balstus. Ielādējot aktīvos komponentus, var sagatavot augstas veiktspējas{1}}katalizatorus dažādām ķīmiskām reakcijām.
Pielietojuma piemērs: sagatavojot hidrogenēšanas katalizatoru, niobija hlorīds (V) tiek sagatavots niobija bāzes oksīda nesējā ar zolgēla metodi, hidrotermālās sintēzes metodi un citām metodēm, un pēc tam uz nesēja tiek uzkrautas cēlmetāla aktīvās sastāvdaļas (piemēram, platīns, pallādijs utt.). Šim katalizatoram ir lieliska katalītiskā veiktspēja hidrogenēšanas reakcijās naftas ķīmijas, smalko ķīmisko vielu uc jomās, kas var uzlabot reakcijas selektivitāti un iznākumu.
Bieži uzdotie jautājumi
Kāda ir niobija hlorīda krāsa?
+
-
Bezkrāsains.
Niobija (V) fluorīds, pazīstams arī kā niobija pentafluorīds, ir neorganisks savienojums ar formulu NbF5. Tā ir bezkrāsaina cieta viela.
Kāda ir niobija V perhlorāta formula?
+
-
Niobija perhlorāts jeb precīzāk niobija (V) perhlorāts ir ķīmisks savienojums ar formuluNb(ClO4) 5.
Kādi ir niobija trūkumi?
+
-
Izaicinājumi ar niobiju.
Niobijazemāka kušanas temperatūrasalīdzinājumā ar tantalu ir izaicinājums. Turklāt niobijam ir vairākas oksīdu formas un tas viegli pāriet starp tām. Šī pārejas spēja var ievērojami mazināt metāla efektivitāti, īpaši skarbos apstākļos un kondensatoros.
Vai niobijs ir dārgāks par zeltu?
+
-
Niobijs irievērojami lētāks nekā zelts. Piedāvājiet saviem klientiem augstas kvalitātes, stilīgas rotaslietas par niecīgu cenu, kas ir ideāli piemērota, ja jūsu klienti izmanto nelielu budžetu.
Kāpēc niobijs ir dārgs?
+
-
Niobijs ir rets metāls, kas atrodams daudzās vietās visā pasaulē vulkāniskas izcelsmes iežos.To ir salīdzinoši grūti atrast, un to ražo no pirohlora un tantalīta rūdām, kā arī kā citu minerālu ieguves blakusproduktu-.
Populāri tagi: niobium v chloride cas 10026-12-7, piegādātāji, ražotāji, rūpnīca, vairumtirdzniecība, pirkt, cena, vairumā, pārdošanai