Ниобиев V хлорид, CAS 10026-12-7, Молекулна формула Cl5Nb, жълт кристален прах, точка на топене 204,7 градуса, точка на кипене 254 градуса. Това е силна киселина на Луис, която може да стимулира различни реакции на органичен синтез. Твърдият ниобиев (V) хлорид всъщност е димерна структура и неговата химична формула може да бъде изразена като Nb ₂ Cl ₁₀. Този димер е съставен от два ниобиеви атома, свързани с хлорен мост, с шест хлорни атома, координирани около всеки ниобиев атом, образувайки шест координирана изкривена октаедрична конфигурация. В кристалната структура ниобиевите атоми са свързани чрез хлорни мостови връзки, образувайки двуизмерна или триизмерна мрежеста структура. Тази структурна характеристика определя уникалността на неговите физични и химични свойства. Относително стабилен при стайна температура, но реакциите на разлагане могат да възникнат при високи температури, като се получават нисковалентни хлориди или оксиди на ниобия. Това е силна киселина на Люис, която може да реагира с различни органични и неорганични съединения. Например, той може да образува координационни съединения със съединения, съдържащи несподелена двойка електрони, като алкохоли и феноли; Може също така да претърпи реакция на хидролиза с вода за генериране на ниобиев хидроксид или ниобиев оксид.
|
Химическа формула |
Cl5Nb |
|
Точна маса |
268 |
|
Молекулно тегло |
270 |
|
m/z |
270 (100.0%), 272 (63.9%), 268 (62.6%), 274 (20.4%), 276 (3.3%) |
|
Елементен анализ |
Cl, 65.61; Nb, 34.39 |
|
|
|
Примери за използване и приложение наниобиев хлорид
Ниобиев (V) хлорид с химическа формула NbCl 5 е важно неорганично съединение, което е показало широко приложение в много области. Неговите уникални физични и химични свойства, като силна киселинност на Луис, добра термична стабилност и разтворимост, го карат да играе ключова роля в области като науката за материалите, електронната промишленост, химическия синтез, съхранението и преобразуването на енергия и управлението на околната среда. По-долу ще бъдат разгледани употребите и конкретните примери за приложение на ниобиев (V) хлорид.
(1) Получаване на свръхпроводящи материали
Принцип на приложение: Ниобиевият (V) хлорид е една от важните суровини за получаване на свръхпроводящи материали. Свръхпроводящите материали имат изключително висока стойност на приложение, тъй като тяхното съпротивление изчезва при специфични условия на ниска температура и токът може да се предава без загуба. Ниобиевият (V) хлорид може да образува съединения на базата на ниобий със свръхпроводящи свойства чрез взаимодействие с други метали или съединения.
Пример за приложение: При получаването на свръхпроводящи материали от ниобиево-титаниева сплав ниобиев (V) хлорид се използва като източник на ниобий, който реагира с източника на титан чрез химическо отлагане на пари или методи на топене при висока-температура за генериране на ниобиево-титанова сплав. Тази сплав проявява отлични свръхпроводящи свойства при ниски температури и се използва широко в области като оборудване за магнитен резонанс (MRI) и свръхпроводящи маглев влакове.
(2) Приготвяне на нанокомпозитни материали
Пример за приложение: При получаването на нанокомпозитни отрицателни електродни материали от ниобиев пентоксид/редуциран графенов оксид, нанолистовете от графенов оксид първо се смесват с вода и се диспергират чрез ултразвук, за да се получи течна нанодисперсия на графенов оксид. След това разтворете ниобиев (V) хлорид във вода, добавете органични съразтворители и хексаметилентетрамин и разбъркайте, за да получите бял разтвор. Смесете нано дисперсията на графенов оксид с бял разтвор и извършете хидротермална реакция, за да получите утайка. След измиване, сушене и топлинна обработка се получава нанокомпозитен отрицателен електроден материал ниобиев пентоксид/редуциран графенов оксид. Този материал показва висок специфичен капацитет, дълъг живот на цикъла и отлична производителност при литиево-йонни батерии и се очаква да бъде приложен в области като електрически превозни средства и станции за съхранение на енергия.
Принцип на приложение: Ниобиев (V) хлорид може да се използва за получаване на различни нанокомпозити, като нанокомпозитни отрицателни електродни материали от ниобиев пентоксид/редуциран графенов оксид. Този композитен материал съчетава високия специфичен капацитет на ниобиевия пентоксид и високата проводимост на редуцирания графенов оксид, показвайки отлични електрохимични характеристики.
(3) Приготвяне на силно пропусклива среда за наноинфрачервено възбуждане
Принцип на приложение:Ниобиев хлоридможе да се използва за приготвяне на силно пропусклива нано инфрачервена среда за възбуждане, която може ефективно да абсорбира инфрачервени къси вълни. Този материал е способен да абсорбира специфични дължини на вълната на инфрачервената светлина и да я преобразува в топлинна енергия или други форми на енергия, с широки перспективи за приложение.
Пример за приложение: При подготовката на силно пропусклива нано инфрачервена възбуждаща среда, ниобиевият (V) хлорид първо се разтваря в безводен етанол, добавя се нано сребърен оксид и се смесва равномерно, за да се получи смесен разтвор. След това бавно капнете етаноловия воден разтвор в сместа, добавете N, N-диметилформамид и продължете да разбърквате, за да получите втората смес. След изсушаване и калциниране се получава нано модифициран ниобиев оксид. Смесване на нано модифициран ниобиев оксид с вода за получаване на силно пропусклива нано инфрачервена среда за възбуждане. Този материал може да се използва в областта на пречистването на въздуха за третиране на летливи органични съединения вътре в дъската и подобряване на качеството на въздуха в помещенията.
(1) Подготовка на полупроводникови материали
Принцип на приложение: Ниобиевият (V) хлорид е ключова суровина за получаване на ниобиеви съединения с висока -чистота и ниобиеви метали. Ниобиеви съединения с висока чистота, като добавки за електронни материали в производството на полупроводници, могат значително да подобрят производителността на електронните продукти, като например увеличаване на плътността и скоростта на съхранение.
Пример за приложение: Ниобиевият (V) хлорид се използва като основен материал за подготовка на магнитни носители при производството на устройства за магнитно съхранение с висока -плътност. Чрез използване на химическо отлагане на пари и други методи ниобиевият (V) хлорид се превръща в ниобиеви тънки филми с висока -чистота, които се отлагат върху субстрат, за да образуват магнитен диелектричен слой. Този слой с магнитна среда има отлични магнитни свойства, които могат да подобрят плътността на съхранение и скоростта на четене/запис на магнитни устройства за съхранение и се използва широко в области като компютърни твърди дискове и мобилни устройства за съхранение.
(2) Покривни материали за електронни компоненти
Принцип на приложение: Ниобиев (V) хлорид може да се използва за приготвяне на покривни материали за електронни компоненти, подобрявайки устойчивостта на износване и устойчивостта на корозия на електронните устройства. Материалите за покритие могат да образуват защитен филм върху повърхността на електронните компоненти, за да предотвратят корозия от външната среда.
Пример за приложение: Когато се приготвят материали за покритие на електронни компоненти, ниобиевият (V) хлорид се разтваря в органичен разтворител, добавят се други добавки и разтворът за покритие се получава чрез разбъркване. Чрез пръскане, потапяне и други методи разтворът за покритие се нанася върху повърхността на електронните компоненти и след изсушаване и втвърдяване се образува равномерен защитен филм. Този защитен филм може ефективно да подобри устойчивостта на износване и устойчивостта на корозия на електронните компоненти и да удължи живота на електронните устройства.
(3) Пречистващ агент за фотоволтаични материали
Принцип на приложение: Ниобиевият (V) хлорид действа като пречистващ агент при производството на фотоволтаични клетки, което може да подобри ефективността и стабилността на фотоволтаичните клетки. Чрез премахване на примеси от фотоволтаични материали, намаляване на плътността на дефектите и подобряване на мобилността на носителя, ефективността на фотоелектрическото преобразуване на фотоволтаичните клетки може да бъде подобрена.
Пример за приложение: Ниобиев (V) хлорид се използва за пречистване на силициеви материали при изготвянето на слънчеви-базирани клетки на силиций. Смесване на ниобиев (V) хлорид със силициев материал и използване на високо-температурна топлинна обработка и други методи за взаимодействие на ниобиев (V) хлорид с примеси за генериране на летливи съединения, като по този начин се премахват примесите. Слънчевите клетки, изготвени от пречистени силициеви материали, имат по-висока ефективност на фотоелектрическо преобразуване и по-дълъг експлоатационен живот и се използват широко в области като системи за генериране на слънчева енергия и интегриране на фотоволтаични сгради.
Полето на химичния синтез
(1) Катализатор за органичен синтез
Принцип на приложение:Ниобиев хлориде силна киселина на Луис, която може да стимулира различни реакции на органичен синтез. Той може да образува координационни връзки с несподелена двойка електрони в органични съединения, да намали енергията на активиране на реакцията и да подобри скоростта и селективността на реакцията.
Пример за приложение: Ниобиев (V) хлорид може да се използва като катализатор за насърчаване на реакцията на добавяне на алдехиди или кетони с водороден газ при получаването на алкохолни съединения. Добавете алдехиди или кетони, водороден газ и ниобиев (V) хлорид катализатор в реакционен съд и реагирайте при определена температура и налягане, за да произведете алкохолни съединения. Тази реакция има предимствата на меки реакционни условия, висок добив и добра селективност и се използва широко в синтеза на фармацевтични продукти, пестициди, аромати и други области.
(3) Синтез на смесени хлорни ароматни оксиди
Принцип на приложение: Ниобиев (V) хлорид може да се използва за образуване на смесени хлороароматни оксиди, като [Nb (OC ₆ H ∝ -2,6-i-Pr ₂) ₂ Cl ∝] ₂. Тези съединения имат уникални координационни химични свойства и могат да образуват пиридинови или фосфинови адукти с шест координатни усукани геометрии, които имат потенциални приложения в катализата, науката за материалите и други области.
Пример за приложение: При синтеза на [Nb (OC ₆ H ∝ -2,6-i-Pr ₂) ₂ Cl ∝] ₂ ниобиевият (V) хлорид взаимодейства със специфични ароматни алкохоли и хлориращи агенти в органичен разтворител. Целевият продукт се получава чрез контролиране на реакционната температура, време и съотношение. Това съединение може да се използва като катализатор за реакции на органичен синтез, а също и за получаване на координационни полимери със специални функции.
(2) Петрохимичен катализатор
Принцип на приложение: Ниобиевият (V) хлорид също има важни приложения в нефтохимическата промишленост, като служи като катализатор за насърчаване на реакции като крекинг и реформинг на нефт. Той може да промени пътя на реакцията, да увеличи добива на целевия продукт и да намали появата на странични реакции.
Пример за приложение: В реакциите на петролен крекинг катализаторът от ниобиев (V) хлорид може да насърчи разрушаването на дълго{0}}верижни въглеводородни молекули за генериране на късоверижни въглеводородни молекули, като по този начин подобрява добива на леки нефтени продукти като бензин и дизел. Чрез оптимизиране на състава на катализаторите и реакционните условия, икономическите и екологични ползи от петролния крекинг могат да бъдат ефективно подобрени.
(1) Материал за отрицателни електроди за литиево-йонни батерии
Принцип на приложение: Както беше споменато по-рано, полученият от ниобиев (V) хлорид нанокомпозитен отрицателен електроден материал ниобиев пентоксид/редуциран графенов оксид има висок специфичен капацитет, дълъг живот на цикъла и отлична скорост. Ниобиевият пентоксид осигурява места за съхранение на литиеви йони, докато редуцираният графенов оксид осигурява високопроводима мрежа. Синергичният ефект на двете подобрява производителността на батерията.
Пример за приложение: В процеса на сглобяване на литиево-йонни батерии, нанокомпозитен отрицателен електроден материал от ниобиев пентоксид/редуциран графенов оксид се смесва с проводящи агенти и свързващи вещества, за да се образува каша от отрицателен електрод, която се покрива върху медно фолио и се обработва чрез сушене, валцуване и други процеси за производство на листове с отрицателен електрод. Сглобете литиево-йонни батерии с положителни електродни плочи, сепаратори, електролити и др. Тази батерия има широки перспективи за приложение в области като електрически превозни средства и станции за съхранение на енергия и може да подобри енергийната плътност и плътността на мощността на батерията.
(2) Други материали за съхранение на енергия
Принцип на приложение: Ниобиев (V) хлорид може да се използва и за приготвяне на други видове материали за съхранение на енергия, като материали за отрицателни електроди за натриево-йонни батерии и материали за електроди за суперкондензатори. Чрез регулиране на структурата и състава на материалите може да се постигне висока енергийна плътност и висока плътност на мощността за съхранение на енергия.
Пример за приложение: Когато се приготвят отрицателни електродни материали за натриево-йонни батерии, ниобиевият (V) хлорид се използва като суровина за получаване на съединения на базата на ниобий чрез хидротермален синтез, калциниране при висока -температура и други методи. Този материал има стабилна кристална структура и добро представяне на вмъкване/извличане на натриеви йони и може да се използва като отрицателен електроден материал за натриево-йонни батерии. При подготовката на електродни материали за суперкондензатори, ниобиев (V) хлорид може да се използва за получаване на електродни материали на основата на ниобиев оксид, подобрявайки специфичния капацитет и цикличната стабилност на суперкондензаторите.
(1) Пречистване на въздуха
Принцип на приложение: Както бе споменато по-рано, силно пропускливата нано инфрачервена среда за възбуждане, приготвена от ниобиев (V) хлорид, може да се използва в областта на пречистването на въздуха. Този материал може да абсорбира инфрачервена светлина и да я преобразува в топлинна енергия, карайки летливите органични съединения вътре в дъската да се изпарят и след това да ги отстранят чрез адсорбция, каталитично окисление и други методи.
Пример за приложение: В устройства за пречистване на въздуха на закрито, нано инфрачервени възбуждащи среди с висока пропускливост са покрити върху порести носители, за да се получат филтърни патрони за пречистване на въздуха. Когато въздухът преминава през филтъра, инфрачервената среда за възбуждане абсорбира инфрачервена светлина и генерира топлина, което кара летливите органични съединения вътре в платката да се изпарят и да бъдат адсорбирани или окислени от адсорбента или катализатора във филтъра, като по този начин пречистват въздуха.
(2) Пречистване на отпадъчни води
Принцип на приложение: Ниобиевият (V) хлорид и неговите производни притежават свойства на каталитично окисление и могат да се използват в напреднали процеси на окисление при пречистване на отпадъчни води. Те могат да катализират генерирането на силно окисляващи свободни радикали, като хидроксилни радикали (· OH), които окисляват и разграждат органичните замърсители в отпадъчните води до безвредни вещества като въглероден диоксид и вода.
Пример за приложение: При третиране на промишлени отпадъчни води, съдържащи непокорни органични замърсители, към отпадъчните води се добавя катализатор ниобиев (V) хлорид, заедно с окислители като водороден пероксид. При условия на осветяване или нагряване ниобиевият (V) хлорид катализира разлагането на водороден пероксид, за да се получат хидроксилни радикали, които окисляват и разграждат органичните замърсители. Чрез оптимизиране на реакционните условия, ефективността на пречистването на отпадъчните води и качеството на отпадъчните води могат да бъдат ефективно подобрени.
(1) Приготвяне на модерни смазочни материали
Принцип на приложение: Ниобиев (V) хлорид може да се използва за приготвяне на модерни смазочни материали и неговият механизъм на действие може да бъде свързан с образуването на защитен филм върху металната повърхност и намаляването на коефициента на триене. Тази смазка има отлично смазване и устойчивост на износване, което може да удължи експлоатационния живот на механичното оборудване.
Пример за приложение: Когато се приготвят усъвършенствани смазочни материали, ниобиевият (V) хлорид се смесва с базово масло, добавки и т.н., а смазочните продукти се получават чрез процеси като разбъркване и смилане. Тази смазка може да се използва за механично оборудване като автомобилни двигатели и индустриални скоростни кутии за подобряване на оперативната ефективност и надеждността на оборудването.
(2) Повърхностноактивно вещество за фотографски фоточувствителен материал
Принцип на приложение: Ниобиев (V) хлорид или негови производни могат да се използват като повърхностноактивни вещества за фотографски фоточувствителни материали, за да се подобри диспергируемостта им, свойствата на покритието и представянето на изображения. Те могат да образуват равномерен филм върху повърхността на фоточувствителни материали, подобрявайки тяхната чувствителност и разделителна способност към светлина.
Пример за приложение: когато се подготвя фотографски филм, фоточувствителният лосион, съдържащ повърхностно активно вещество ниобиев хлорид (V), се нанася върху субстрата и фотографският филм се изработва чрез сушене, експониране, проявяване и други процеси. Този филм има висока разделителна способност, висок контраст и добро запазване и се използва широко в области като фотография и печат.
Принцип на приложение: Съединения на основата на ниобий, получени отниобиев хлоридимат висока специфична повърхност, добра термична и химическа стабилност и могат да се използват като носители на катализатор. Чрез зареждане на активни компоненти, високо{1}}катализатори могат да бъдат подготвени за различни химични реакции.
Пример за приложение: когато се приготвя катализатор за хидрогениране, ниобиевият хлорид (V) се приготвя в основа на ниобиев оксид чрез метод на зол гел, метод на хидротермален синтез и други методи, след което активните компоненти на благородния метал (като платина, паладий и др.) се зареждат върху подложката. Този катализатор проявява отлична каталитична производителност при реакции на хидрогениране в областта на нефтохимикалите, фините химикали и т.н., което може да подобри селективността и добива на реакцията.
Често задавани въпроси
Какъв е цветът на ниобиевия хлорид?
+
-
Безцветен.
Ниобиев (V) флуорид, известен също като ниобиев пентафлуорид, е неорганично съединение с формула NbF5. Това е безцветно твърдо вещество.
Каква е формулата за ниобиев V перхлорат?
+
-
Ниобиевият перхлорат или по-точно ниобиев(V) перхлорат е химично съединение с формулаNb(ClO4) 5.
Какви са недостатъците на ниобия?
+
-
Предизвикателства с ниобия.
Ниобийпо-ниска точка на топенев сравнение с тантала представлява предизвикателство. Освен това, ниобият показва множество оксидни форми и лесно преминава между тях. Тази способност за преход може значително да подкопае ефективността на метала, особено в тежки среди и кондензатори.
Ниобият по-скъп ли е от златото?
+
-
Ниобият езначително по-евтин от златото. Предлагайки на клиентите си висококачествени, стилни бижута на малка част от цената, което е идеално, когато клиентите ви имат ограничен бюджет.
Защо ниобият е скъп?
+
-
Ниобият е рядък метал, открит на много места по света в скали с вулканичен произход.Сравнително трудно се намира и се произвежда от пирохлорни и танталитни руди и като страничен-продукт от добива на други минерали.
Популярни тагове: ниобиев хлорид cas 10026-12-7, доставчици, производители, фабрика, търговия на едро, купуване, цена, насипно състояние, за продажба