钪,[Ar]3d14s2与第Ⅲ族Al同属是Sc,Y,La,Ac分族的第一个成员。钪的离子半径~0.7Å,比Y和镧系元素离子的半径小很多,因此它的化学行为与同属的Al更相似。确实,事实上钪的化合物不知道配位数有超过六的,这点与Al显著相似。对低氧化态的存在没有证明,虽然Sc和ScX3相互作用生成异常化学计量的相,例如ScI2.17和ScBr2.3。
脱硝是空气污染控制的重要环节之一,其中利用催化剂进行脱硝具有高效、低能耗的特点,在工业生产和环保方面得到广泛应用。本文将重点介绍脱硝催化剂的成分及其在脱硝过程中的作用。
脱硝催化剂通常采用金属氧化物作为主要成分,常见的成分包括铜、铁、钒、钨、钼等。其中,铜的催化活性较高,能够有效地催化脱硝反应;而铁、钒、钨、钼等催化剂能够提高催化剂的稳定性和抗毒性。
此外,脱硝催化剂还常常添加助剂,如氧化锌、氧化铈、氧化钪等。这些助剂能够改善催化剂的特性,增加活性位点,提高催化剂的催化活性和抗毒性。
脱硝催化剂的作用机理主要包括选择性催化还原(SCR)和氧化性脱硝(SCROx)两种机制。
1.选择性催化还原(SCR)机制:
在SCR机制中,脱硝催化剂催化剂表面有活性位点,通过将氨气(NH3)等还原剂与硝酸盐(NOx)反应生成氮气(N2)和水(H2O)。该反应发生在适宜的温度范围内,常见的SCR反应温度为200-400℃。
2.氧化性脱硝(SCROx)机制:
在SCROx机制中,脱硝催化剂将氧气(O2)与硝酸盐(NOx)反应生成氮气(N2)和二氧化碳(CO2)。这种机制适用于高温条件下,常见的SCROx反应温度为350-600℃。
脱硝催化剂主要应用于燃煤电厂、石油化工厂和汽车尾气处理等领域。
1.燃煤电厂:燃煤电厂是大气污染的主要来源之一,脱硝催化剂可以降低燃煤电厂烟气中的氮氧化物(NOx)排放。通过在烟囱中安装脱硝催化剂,可以将烟气中的NOx转化为无害的氮气和水,从而达到减少环境污染的目的。
2.石油化工厂:石油化工厂生产过程中会产生大量氮氧化物,脱硝催化剂可以在高温条件下将氮氧化物转化为无害的氮气和水,减少对环境的污染。
3.汽车尾气处理:汽车尾气中含有大量氮氧化物,脱硝催化剂可以在汽车尾气处理装置中催化将氮氧化物转化为无害物质,减少对空气质量的影响。
脱硝催化剂是一种高效、低能耗的氮氧化物污染控制技术,在工业和环保领域得到广泛应用。脱硝催化剂的成分主要由金属氧化物和助剂组成,其作用机理包括SCR和SCROx两种机制。脱硝催化剂的应用领域主要包括燃煤电厂、石油化工厂和汽车尾气处理等。随着环保要求的逐渐提高,脱硝催化剂的研究和应用前景将进一步拓展。
锆酸铅是一种常用于制备化工原料的物质。它具有多种应用领域。
锆酸铅的制备方法有多种,以下是其中几种常见的方法:
1)制备氧化镍-锆酸铅反铁电复合薄膜。该复合薄膜采用脉冲激光沉积法制得,具有精确可控的氧化镍纳米柱结构。复合薄膜材料具有良好的储能密度、铁电性能和介电性能,且制备工艺简单,生产成本低。
2)制备铌钪酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅-锆酸铅铁电单晶材料。该材料属于复合钙钛矿结构,通过引入铌钪酸铅和锆酸铅,可以提高材料的TR-T,降低成本,使晶体生长更容易。
3)制备具有高储能密度的复合薄膜。该复合薄膜由锆酸铅基薄膜层、钛酸钡基二元固溶体薄膜层和锆酸铅基薄膜层组成。制备方法简单易行,成本低,且具有高能量存储密度和耐极化疲劳的性能。
[1] CN201811432139.8一种氧化镍-锆酸铅反铁电复合薄膜及其制备方法
[2] CN201510627514.4一种铌钪酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅-锆酸铅铁电单晶材料
[3] CN201310152902.2一种具有高储能密度的复合薄膜及其制备方法
3,4-二氟苯甲酸是一种取代类苯甲酸类化合物,可作为有机合成中间体,用于有机化工原料、农药、染料、医药等领域。它还可以用于液晶材料,具有高价值和良好的市场前景。
制备方法如下:在干燥的100mL圆底烧瓶中加入Wittig试剂3,4-二氟苯基甲酰基亚甲基三苯基膦416mg(1mmol),加入THF30ml,1ml(9mmol)30%过氧化氢溶液,50℃氮气保护下反应。12h后,原料wittig试剂几乎反应完全。反应结束后,旋蒸除去大部分溶剂,加入二氯甲烷和水各10mL,分液萃取。有机相加入无水硫酸钠干燥,浓缩。粗产物经分离得淡黄色固体,134mg,产物为85%。
一项发明报道了一种钪离子配位聚合物锂离子电池电解质的制备方法。该方法包括将聚氧化乙烯和3,4-二氟苯甲酸加入溶剂中,将钪盐和2,2-联吡啶加入到溶剂中,然后将钪盐配位溶液加入有机复合液中,再加入锂盐和聚乙烯吡咯烷酮搅拌分散得到配位聚合物溶胶电解质,干燥即得。这种方法解决了现有技术中PEO聚合物电解质的低离子电导率和尺寸热稳定性差的问题。Sc3+配位聚合物的生成降低了聚氧化乙烯的结晶度,有利于增加链段的局部松弛运动,从而提高锂离子的迁移速率,提高聚合物电解质的离子电导率和稳定性。
[1][中国发明]CN201710548995.9一种取代类苯甲酸化合物的无金属催化氧化合成新方法
[2]CN202010894609.3一种钪离子配位聚合物锂离子电池电解质及制备方法
三(环戊二烯)化钇是一种常用的医药合成中间体,在实验室研发和化工医药合成过程中有广泛的应用。如果吸入三(环戊二烯)化钇,请将患者移到新鲜空气处。
三(环戊二烯)化钇的制备方法如下:取0.6g无水三氯化钇和0.53g环戊二烯基钠,在四氢呋喃中反应。反应后,将混合物蒸发除去溶剂,剩余的固体物质在250℃真空下升华,得到纯的金属环戊二烯基化合物三(环戊二烯)化钇。
三(环戊二烯)化钇可用于制备多元镨基储氧材料Pr-Zr-Tb-Y-Sc:
(1)取16g无水三氯化镨、12g无水四氯化锆、1.6g无水三氯化铽、0.6g无水三氯化钇、0.4g无水氯化钪;
(2)分别将无水三氯化镨、无水四氯化锆、无水三氯化铽、无水三氯化钇、无水氯化钪与5.28g、3.52g、0.53g、0.53g、0.35g环戊二烯基钠在四氢呋喃中反应,反应后混合物先蒸发除去溶剂,剩余的固体物质在250℃真空下升华,得到纯的金属环戊二烯基化合物包括三(环戊二烯)化钇;
(3)将步骤(2)制备的金属环戊二烯基化合物按Pr:Zr:Tb:Y:Sc=5:4:0.3:0.2:0.2的配比溶解于四氢呋喃溶剂中,混合均匀后加入3%的四氢呋喃水溶液,反应过程中加入2ml乙醇作分散剂,反应结束后陈化4h;(4)陈化结束后将溶液置于旋转蒸发仪上进行旋蒸,得到Pr-Zr-Tb-Y-Sc复合氧化物前驱体;(5)将前驱体置于600℃空气气氛中焙烧,得到Pr-Zr-Tb-Y-Sc复合氧化物储氧材料。
[1] CN201310408738.7 多元镨基储氧材料Pr-Zr-Tb-Y-Sc的制备方法
氧化镨,英文名为Praseodymium oxide,常温常压下为深绿色至深棕色固体粉末,不溶于水和常见的有机溶剂,但是能溶于酸并且可与酸发生反应生成它的三价盐。氧化镨在化工生产领域中主要用作陶瓷釉,镨黄颜料和稀土永磁合金的原料,可用于建筑陶瓷和日用陶瓷的工业生产。
图1 氧化镨的性状图
氧化镨是轻稀土镨产品中的重要产品之一,镨在化学元素周期表中位居镧系元素的第三位,在地壳中的丰度为9.5ppm,仅低于铈、钇、镧、钪,是稀土中第五大富存元素。氧化镨可由处理独居石或混合稀土矿所得的氯化稀土溶液经萃取、加草酸沉淀、分离、灼烧而得,它具有高度的热稳定性和化学稳定性,使其在高温条件下表现良好,并且不易受到常规化学试剂的影响。它是一种半导体材料,具有一定的电导率。该物质在高温下可以与一些非金属元素反应,形成相应的氧化物。
氧化镨在化工领域中主要用作陶瓷颜料、玻璃着色剂、耐火陶瓷等的制备原料,纯度为96%的氧化镨专门用于制造黄色陶瓷颜料锆一镨,可用于建筑陶瓷和日用陶瓷的生产。该物质也可作为玻璃工业的着色剂,特别是配合其他稀土元素使用时可制成绿色玻璃,用于仿制宝石或装饰品的制作,例如在玻璃或其晶体中引入2%~4%的该物质可提供给玻璃亮绿色色调。氧化镨属于稀土元素,具有一定的电导性,可作为半导体材料使用。由于具有导电性,该物质可用于制作烘箱、炉、窑等加热元件,用于加热工业生产中的设备。高纯的该物质可用于发光材料、晶体材料、光纤掺杂、电子陶瓷等。此外,该物质还可作玻璃工业作着色剂,配成绿色可仿制宝石。
[1] 易德华. 稀有金属与硬质合金, 1991, 1: 4.