Кобалт(II) фталоцианин CAS 3317-67-7

Shaanxi BLOOM Tech Co., Ltd. е един от най-опитните производители и доставчици на кобалт (ii) фталоцианин cas 3317-67-7 в Китай. Добре дошли в търговията на едро с висококачествен кобалт(ii) фталоцианин cas 3317-67-7 за продажба тук от нашата фабрика. Предлагат се добро обслужване и разумна цена.

КОБАЛТОВ (II) ФТАЛОЦИАНИНе органометален комплекс, центърът на неговата молекулярна структура е макро пръстен, съставен от четири азотни атома, и има четири фталоцианин бензенови пръстена около него. Това е тъмносин прах или гранула, която е парамагнитна при стайна температура и атмосферно налягане. Той е лесно разтворим в обикновени органични разтворители, като толуен, диметилформамид, хлороформ и трихлоретилен. Има висока термична стабилност. Във въздуха се нуждае от висока температура, за да се разложи, така че може да се използва като стабилен при висока температура фоточувствителен материал и електронно устройство. С добри електрически свойства, той има широк спектър от приложения за фотопроводимост, проводимост и фотоелектрично преобразуване. Освен това има потенциални приложения в молекулярното разпознаване и биосензорите. Вътре в молекулата Co(II) йони образуват координационни връзки с четири съседни азотни атома, което прави цялата молекула октаедрична структура. Благодарение на своите богати физични и химични свойства и широки перспективи за приложение, той има важни приложения в областта на багрилата и пигментите, фотосенсибилизаторите, фотоклетките, биосензорите и химическите катализатори.

Кобалт (II) фталоцианин(CoPc), като метално органично съединение с кобалт като централен метален йон, демонстрира незаменима стойност на приложение в много области като катализа, оптоелектронни материали, управление на околната среда, съхранение на енергия, биомедицина и др. поради своята уникална конюгирана макроциклична структура, стабилни химични свойства и отлични физични свойства.

Каталитично поле: „зеленият двигател“ на индустриалните реакции

 

Каталитичните свойства на кобалтовия фталоцианин произтичат от неговата силно конюгирана π - електронна система и обратимите редокс свойства на кобалтовите йони, което го прави ефективен катализатор за органичен синтез, преобразуване на енергия и възстановяване на околната среда.

1. Катализа на органичния синтез
Реакция на окисление: Кобалтовият фталоцианин може да катализира окисляването на алкохоли до алдехиди/кетони, ароматни въглеводороди до хинони и други реакции. Например, в реакцията на окисляване на метанол до формалдехид, сулфонираният кобалтов фталоцианин (CoPcS) има степен на преобразуване от 95% и селективност от над 90%, значително по-добра от традиционните желязо-молибденови катализатори.

 

Реакция на циклизация: При синтеза на индолови съединения кобалтовият фталоцианин активира реагентите чрез координация, увеличавайки добива на циклизация до 85%, намалявайки реакционната температура от 150 градуса на 80 градуса и намалявайки консумацията на енергия с 40%.
Реакция на агрегиране: Като катализатор за полимеризация на олефин, кобалтовият фталоцианин може да регулира разпределението на молекулното тегло на полимерите за получаване на полиетилен с тясно разпределение (PDI<1.5), meeting the demands of high-end plastic processing.

 

2. Енергийна катализа
Горивна клетка: Кобалтовият фталоцианин, като катализатор за реакция на редукция на кислорода (ORR), се представя добре в горивни клетки с протонна обменна мембрана (PEMFC). Зареденият с въглеродни нановлакна композитен материал (CoPc/CNF) има ORR начален потенциал от 0,92 V (срещу RHE) в 0,5 MH ₂ SO ₄ разтвор, с плътност на тока 1,2 пъти по-голяма от тази на традиционните платинови въглеродни катализатори и намаление на разходите от 70%.
Електролиза на вода за производство на водород: производните на кобалтовия фталоцианин (като тетранитрокобалтовия фталоцианин, CoTNPc) катализират реакцията на отделяне на кислород (OER) при алкални условия, със свръхпотенциал от само 320 mV (10 mA/cm²) и стабилност над 1000 часа, осигурявайки решение с ниска-цена за производство на водород от възобновяема енергия.

 

Литиево-серна батерия: Кобалтовият фталоцианин/графенов композитен материал като носител на сяра може да потисне совалковия ефект на полисулфидите, което води до степен на задържане на капацитет от 82% и енергийна плътност, надвишаваща 400 Wh/kg след 200 цикъла на литиево-серна батерия.
3. Катализа на околната среда
Десулфуриране на петрол: сулфониран кобалтов фталоцианин (CoPcS) като дезодорант на бензин може да отстрани дълбоко тиоловите съединения (като тиофен), намалявайки съдържанието на сяра в бензина от 500ppm до под 10ppm, отговаряйки на националния стандарт за емисии VI.

 

Неговата каталитична активност е три пъти по-висока от тази на традиционния метод с натриев хидроксид и няма вторично замърсяване.

Разграждане на багрилото: Композитен материал от кобалтов фталоцианин/нановлакна PAN катализира разграждането на киселинно червено багрило G под видима светлина, със скорост на обезцветяване от 94% и степен на минерализация от над 80% за 3 часа, далеч по-добра от чистата фотокаталитична система.
Намаляване на CO₂: тетранитрокобалтовият фталоцианин катализира електроредуцирането на CO₂ до мравчена киселина, с ефективност на Фарадей от 67% и плътност на тока от 5mA/cm², осигурявайки нов път за улавяне и използване на въглерод (CCU).

В областта на оптоелектронните материали: "основната среда" за преобразуване на светлинна енергия

 

Силните характеристики на абсорбция на светлина (пик на абсорбция при 600-700 nm) и високата подвижност на носителя на кобалтовия фталоцианин го правят ключов материал за устройства за оптоелектронно преобразуване.

1. Органични слънчеви клетки
Материал на активния слой: Кобалтов фталоцианин и производни на фулерен (PCBM) бяха смесени за получаване на обемни хетеропреходни (BHJ) слънчеви клетки с ефективност на фотоелектрическо преобразуване (PCE) от 6,8% и напрежение на отворена верига (Voc), увеличено до 0,9 V, запълвайки празнината в органични фотоволтаични материали с тясна ширина на лентата.
Слой за модифициране на интерфейса: Кобалтовият фталоцианинов тънък слой като слой за транспортиране на дупки (HTL) може да намали загубата на рекомбинация на интерфейса, да увеличи ефективността на перовскитните слънчеви клетки от 18% на 21% и да разшири стабилността до 3000 часа.

 

2. Светлинен детектор
Близко инфрачервено откриване: Композитният филм от кобалтов фталоцианин/титанов диоксид (TiO ₂) има чувствителност от 0,3 A/W при дължина на вълната 980 nm и скорост на откриване над 10 ¹ ² Jones, което го прави подходящ за наблюдение на комуникационни сигнали от оптични влакна.
Гъвкав детектор: Гъвкавият фотодетектор, изработен от хидрогел кобалтов фталоцианин/поливинилов алкохол (PVA), все още поддържа 90% от първоначалната си производителност при условие на радиус на огъване от 5 mm, което е подходящо за носими устройства и електронна кожа.

 

3. Органични диоди, излъчващи светлина (OLED)
Материал на луминесцентния слой:Кобалт (II) фталоцианинпроизводни (като тетракарбоксилов кобалт фталоцианин, CoTcPc) се използват като фосфоресциращи луминесцентни материали с вътрешна квантова ефективност (IQE) близо до 100% и външна квантова ефективност (EQE) от 25%. Координатите на цвета (0.15, 0.20) са близки до стандарта за чиста синя светлина.
Електронен транспортен слой: Композитът от наночастици кобалтов фталоцианин и цинков оксид (ZnO) може да намали напрежението на задвижване на OLED до 3,5 V и да удължи живота до 10 000 часа.

Сензорно поле: "чувствителни антени" за мониторинг на околната среда

 

Високата селективност и чувствителност на кобалтовия оксид към специфични газове или биомолекули го правят звезден материал в областта на сензорите.

1. Сензор за газ
Откриване на амоняк: Композитният тънкослоен сензор за кобалтов фталоцианин/полианилин (PANI) има скорост на промяна на съпротивлението от 300% при 1ppm амоняк, граница на откриване до 0,1ppm и време за реакция по-малко от 10 секунди. Може да се използва за мониторинг на промишлени отпадъчни газове.
Кислородно усещане: Електродът, модифициран с кобалтов фталоцианин, показва линейна връзка между тока на редукция на кислорода и концентрацията на кислород в 0,1M разтвор на КОН (R ²=0.999), с обхват на откриване от 0-100%. Подходящ е за наблюдение на съдържанието на кислород в затворени пространства.

 

2. Биосензори
Откриване на глюкоза: Композитният електрод с кобалтов фталоцианин/глюкоза оксидаза (GOx) катализира окисляването на глюкозата, за да се получи H ₂ O ₂ и текущият сигнал е пропорционален на концентрацията на глюкоза. Границата на откриване е само 1 μM, което го прави подходящ за не-инвазивен мониторинг на кръвната захар.
ДНК усещане: Функционализираните с кобалтов фталоцианин златни наночастици (AuNPs) служат като сигнални сонди, които могат да открият мутации на една основа чрез индуциране на гасене на флуоресценция чрез ДНК хибридизация с чувствителност от 10 ⁻¹5 M.

КОБАЛТОВ (II) ФТАЛОЦИАНИН(CoPc) е широко използван метало{0}}органичен комплекс с отлични оптоелектронни свойства и физикохимични свойства. За да отговорят на нуждите си в различни области, много химици са разработили различни методи за синтез на CoPc.

Това е един от най-често използваните методи за синтез на CoPc и изисква изходни материали като CoCl2 6H2O, фталов анхидрид (PHTH) и урея, както и редуциращи агенти като триметанол (MeOH) и натриев борохидрид (NaBH4). Методът представлява реакция в две-стъпки:

Първата стъпка включва разтваряне на CoCl2 и PHTH в триметанол и предизвикването им да образуват координационен комплекс чрез последващо добавяне на урея. Под действието на катализатора карбоксилната група на координационното съединение ще образува комплекс с Co2+.

Втората стъпка е намаляването на Co2+ с помощта на NaBH4 за генериране на шест-координирани CoPc. В допълнение, кристалната структура на CoPc може също да се регулира чрез оптимизиране на параметри като реакционни условия (като температура, рН стойност, редуцираща доза и т.н.).

Предимствата на този метод са меки реакционни условия, проста работа и висок добив (до 80%) за синтеза на CoPc. Недостатъкът обаче е, че-отнема време, изисква множество стъпки за синтезиране на CoPc и добивът също се влияе от качеството и чистотата на изходния материал.

Хидротермалният метод, използващ картофено нишесте като матрица, е друг метод, използван за получаване на CoPc, при който Co(Ac)2 (Ac-ацетатен йон) и PHTH първо се смесват в органичен разтворител, за да се образува координационно съединение. След това сместа се излива във водна среда, съдържаща картофено нишесте, и се подлага на хидротермална реакция при висока температура и високо налягане за определен период от време.

По време на този процес шаблонът от картофено нишесте не може да се разложи и PHTH и Co(Ac)2 ще се комбинират с шаблона, за да образуват CoPc, за да образуват наночастици вътре в шаблона на нишестето. Впоследствие, чрез премахване на шаблона на нишестето, могат да бъдат произведени наномащабни CoPcs.

Предимството на този метод е, че той има добра кристална структура и монодисперсни свойства, а неговите продукти директно отговарят на изискванията за приложение и не е необходима допълнителна обработка за модифициране на повърхността. В същото време методът има предимствата на ниска производствена цена, проста работа и ниска цена.

Co-утаяването е друг обичаен метод за приготвяне на CoPc. Този метод трябва да разтвори Co2+ и PHTH в разтвор с определена обемна фракция и след това да добави определено количество алкална среда като NaOH или NH3·H2O, за да се образува утайка. От получените утаени проби, CoPc може да бъде промит и пречистен с дейонизирана вода или други разтворители.

Този метод има добра контролируемост и ефективност на производството, а кристалната структура и морфологията на продукта могат да бъдат коригирани чрез промяна на реакционните условия за подобряване на чистотата. Но недостатъкът е, че по време на реакцията трябва да се избягва кобалтов хидроксид и други безполезни странични -продукти.

Лесният метод за окислителна метална редукция също е често срещан метод за синтез на CoPc. Този метод изисква използването на първични синтезни продукти на CoPc, приготвени при киселинни условия и редукция с редуциращ агент като N2H4·H2O за постигане на фиксирано валентно състояние на Co(I)Pc или Co(II)Pc. Различни редуциращи агенти и реакционни условия могат да генерират различни продукти от серията CoPc.

Основните предимства на този метод са бърза скорост, лесна работа, лесна наличност и ниска цена на редуциращия агент. Но недостатъкът е, че реакционната атмосфера и редуциращият агент са силно дразнещи и токсични за човешкото тяло, когато се използват, и генерираните отпадъци са трудни за обработка.

Методът с плазмен светещ разряд е друг уникален метод за синтез на CoPc. Методът изисква разтваряне на Co2⁺и PHTH в метанол и реагирането им чрез техника на плазмен тлеещ разряд. Тази техника може бързо да стимулира реакцията при висока плътност на мощността и да генерира желания CoPc продукт. Този метод не се нуждае от използване на редуциращи агенти или нишестени шаблони и т.н. и е подходящ за широкомащабен синтез и промишлено производство.

Основните предимства на този метод са висока скорост, висок добив, липса на допълнителна повърхностна модификация, екологичност и добра възпроизводимост. Но неговият недостатък е, че изисква високи изисквания към оборудването и висока цена.

Накратко, има много методи заКобалтов (II) фталоцианинсинтез и всеки метод има своите уникални предимства и недостатъци. Конкретният метод, който да изберете, зависи от фактори като неговата цена, оперативна трудност, добив на синтез, чистота и изисквания за приложение. За да се получи по-висока чистота и по-добра производителност, реакционните условия могат да бъдат коригирани според действителните нужди, като промяна на параметри като време на реакция, температура, рН стойност или намаляване на дозировката.

Молекулярната структура на CoPc е описана по-долу:

Молекулата CoPc се състои от централен Co атом и четири пиролидинилни групи, представляващи равнинна тетрагонална молекулна структура, подобна на хлорофила. Сред тях пиролидиниловата група се координира с Co атома чрез азотния атом, за да образува серия от стабилни химични връзки, като по този начин формира скелетната структура на CoPc молекулата. Около Co атома има и бензенови пръстени, разширени от пиролидинилни групи, които са отрицателно заредени и могат да взаимодействат с външни катиони, за да образуват електростатични взаимодействия.

Планарната структура на CoPc молекулите ги кара да имат добри оптоелектронни свойства и се използват широко в приложения като слънчеви клетки, дисплеи и катализатори. В същото време стабилността на молекулярната структура също осигурява потенциал за нейното приложение в областта на биомедицината.

Популярни тагове: кобалт (ii) фталоцианин cas 3317-67-7, доставчици, производители, фабрика, търговия на едро, купуване, цена, насипно състояние, за продажба