氧化钴主要应用于:压敏电阻、热敏电阻、氧化锌避雷器、显像管玻壳、锂离子电池等行业。 用于制油漆颜料、陶瓷釉料和钴催化剂等。
一种纳米氧化钴的制造方法,其特征在于:
(1)钴盐溶液的配制
采用硝酸或硫酸溶解金属钴,生成硝酸钴或硫酸钴水溶液,溶液中钴含量为50~300克/升,游离酸控制在20克/升以下,
(2)碳酸氢盐溶液的配制
将碳酸氢盐配制成5~40%的水溶液,
(3)碳酸钴的制备
将配制的硝酸钴或硫酸钴水溶液加入带有搅拌器和温度计的反应釜中,在搅拌下于温度40~100℃加入碳酸氢盐溶液反应生成碳酸钴料浆,
(4)碳酸钴料浆过滤、洗涤
将碳酸钴料浆过滤,并用沸水或热水洗涤,
(5)碳酸钴的焙烧
将洗涤好的碳酸钴置入焙烧炉中,于温度300~550℃,焙烧5~25小时,获得纳米级氧化钴粉末,其颗粒粒径为5~60nm,
其中,在碳酸钴的制备时,硝酸钴或硫酸钴的水溶液中引入表面活性剂,用量为溶液中钴含量的0.01%~10%。
硼酸三丁酯是一种无色澄清液体,具有广泛的应用领域。它可以通过丁醇与H3BO3反应得到,是制备硼氢化合物的中间体。硼酸三丁酯在半导体硼扩散源、防火剂、粘合剂和无水系统干燥剂的合成中起着重要的作用。此外,它还可以用作聚合物添加剂、汽油添加剂、灭菌剂、阻燃剂、汽车制动液和特种表面活性剂。硼酸三丁酯的应用范围非常广泛。
将硼酸、正丁醇和一水合硫酸氢钠加入微波专用单口烧瓶中,然后将烧瓶置于装有分水器和冷凝管的微波加热反应器中。通过设定不同温度和时间的加热步骤,可以得到硼酸三丁酯。最后,通过常压蒸馏和减压蒸馏,可以得到纯净的硼酸三丁酯产物。
一种稀土掺杂的硼酸盐纳米片、纳米花荧光粉的制备方法是将硝酸盐溶于去离子水和乙醇的混合溶液中,加入硼酸三丁酯和氨水,调节溶液的pH值,然后进行搅拌和保温反应,最后得到稀土掺杂硼酸盐的纳米片或纳米花荧光粉。这种制备方法简单易行,可以得到均一厚度和良好分散性的纳米材料。
另外,还有一种制备硼酰化钴的方法,通过将新癸酸、异辛酸、冰醋酸、二甲苯与氢氧化钴混合进行酸碱中和反应,然后加入硼酸三丁酯和硼酸钙进行硼酰化反应,最终得到硼酰化钴。这种方法可以提高反应速率和最终产物的性能。
[1] 化合物词典
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[3] CN201310077151.2一种稀土掺杂的硼酸盐纳米片、纳米花荧光粉的制备方法
[4] CN200910092210.7硼酰化钴的制备方法
电解水作为一种绿色制氢途径,近年来备受关注。为了促进电解水的阳极反应——析氧反应(OER),高性能的OER电催化剂被广泛应用。然而,目前对电催化剂近表面结构的了解仍然有限,这限制了相关材料性能的进一步优化。
为了解决这个问题,弗里茨·哈伯研究所的Arno Bergmann和Beatriz Roldan Cuenya等人以CoOx(OH)y纳米颗粒为模型,通过利用X射线吸收光谱和DFT计算对颗粒的近表面结构进行了定量分析。研究发现,亚5纳米的CoOx(OH)y纳米颗粒表现出了优异的OER活性。同时,在OER条件下,颗粒表面的氧化行为会导致近表面的Co-O键收缩。
此外,研究还发现,表面Co3+O6单元内氧化电荷的积累将引发电子再分配以及氧基自由基的生成。这与过去认为高价金属离子驱动OER的观点形成了鲜明对比。因此,通过先进的原位光谱研究OER电催化剂在工况下的近表面化学,为后续OER领域的相关研究提供了新的见解。
图1. CoOx(OH)y NPs的电镜观察与粒径分布
图2. 不同粒径的CoOx(OH)y NPs的OER活性与电化学氧化还原行为
图3. 原位XANES光谱
图4. 在OER条件下,催化剂的局部原子结构分析
图5. 与颗粒尺寸相关的Co氧化态与Co-O键收缩变化
图6. 在OER中,不同表面构型下Co-O键收缩与氧化还原状态的相关性
综上所述,本研究揭示了在碱性OER过程中,CoOx(OH)y NPs的催化活性及其结构和化学状态的变化与其尺寸之间存在巨大相关性。结果显示,随着纳米颗粒尺寸的减小,催化活性和比活性均增加,这部分归因于颗粒表面积的增大。原位XAS分析显示,在OER条件下,Co-O键会发生可逆的氧化与收缩。
基于以上结果,本研究提出了Co-O氧化还原状态与键长在氧化钴中的基本相关性。在OER过程中,氧化电荷的积累和Co-O键的收缩将随着纳米颗粒尺寸的减小而增加。同时,通过定量分析,发现了纳米颗粒催化剂在OER条件下的近表面结构的自适应性。DFT计算也揭示,在OER过程中,催化剂表面存在吸附氧和Co3+离子的3d轨道发生电荷重组,而不是形成Co4+物种。研究人员进一步强调,较低的Co氧化态与催化活性的增强有关。
题目:Size effects and active state formation of cobalt oxide nanoparticles during the oxygen evolution reaction
期刊:Nature Energy
发表时间:2022年
链接:https://www.nature.com/articles/s41560-022-01083-w
N-异丙基苯胺广泛用于有机合成和药物化学领域。它常作为中间体或反应试剂,用于合成各种化学品和药物。
简介:
N-异丙基苯胺,英文名称:N-Isopropylaniline,CAS:768-52-5,分子式:C9H13N。N-异丙基苯胺是一种透明的淡黄色液体,有甜味。它用于染色丙烯酸纤维和制造其他化学品。N-异丙基苯胺是丙草胺在微生物作用下的代谢产物。丙草胺是一种酰基苯胺类除草剂,广泛用于保护农作物免受杂草的侵扰。研究表明,丙草胺可能在人体细胞中引发依赖谷胱甘肽的细胞毒性反应及姊妹染色单体交换。
1. N-异丙基苯胺的用途
1.1 工业应用
N-异丙基苯胺是生产农药、医药、染料等的重要中间体。
1.2 化学合成中的 N-异丙基苯胺
N-异丙基苯胺是有机化合物的关键中间体,也用于合成其他芳香胺,如苯胺和苯二胺。
(1)Chao Yuan等人通过使用五羧基环戊二烯基手性 Br?nsted acid 组合 N-异丙基苯胺作为胺添加剂,实现 2-巯基苯并噻唑对内消旋环氧化物的对映选择性去对称化,得到高达 90.5:9.5 er 的开环产物。
(2)Eiji Ihara等人研究了在 ?78 ℃下,以各种二级胺(二异丙胺、N-异丙基苯胺、N-正丁基苯胺、吲哚啉和 N-乙基邻甲苯胺)的锂酰胺作为引发剂,在甲苯中对甲基丙烯酸甲酯进行阴离子聚合。所得聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 的立构规整度取决于二级胺的种类,当使用 N-异丙基苯胺和 N-正丁基苯胺的锂酰胺时,可获得高度全同立构的 PMMA(91-93% mm)。
(3)分子间氢氨甲基化和分子内环羰基化在氧化钴负载的金纳米粒子上有效进行。Xiaohao Li等人采用末端烯烃和 N-异丙基苯胺的分子间反应通过由氢甲酰化、亚胺形成和氢化组成的共同反应路径,以区域异构体混合物的形式提供氢氨甲基化产物。
1.3 在研究中的应用
N-异丙基苯胺已用于研究假单胞菌属菌株 PEM1 代谢毒草安的机制。毒草安(2-氯-N-异丙基乙酰苯胺)于1972年和1975年施用于有机土壤,1974年和1975年施于洋葱(出芽前)作为芽前和芽后处理。五月份种植的洋葱于九月份收获,一月份进行了分析。经分析,有机土壤和洋葱不包含游离丙草胺或游离N-异丙基苯胺的残留物,但水解后回收N-异丙基苯胺。在有机土壤中,施用后1年和2年发现了这种共轭代谢产物的残留物。随着丙草胺施用率的增加以及洋葱阶段后期的施用,这种共轭代谢产物的残留量在洋葱组织中增加了。N-异丙基苯胺已被确定为降解农草胺的中间产物,这为了解除草剂的分解途径提供了见解。
研究表明,N-异丙基苯胺是异丙隆的代谢物,其在土壤中的吸附行为因土壤成分和土地使用类型而异。这些信息对于了解农药在环境中的命运至关重要,并有助于制定减少水污染的策略。
2. 分析
Jing Xuan等人建立了气相色谱法测定工作场所大气中N-异丙基苯胺的方法。方法采用硅胶管收集空气样品,并用丙酮解吸。然后将它们通过DB-WAX柱进行分离,并通过火焰电离检测器测定N-异丙基苯胺。N-异丙基苯胺浓度在1.40?665.0 μg / ml范围内具有良好的线性关系。采样效率为100%。精度为96%?99%,精度为2.1%?7.0%。最低可检测浓度为0.056 mg / m(3)(采样空气量为7.5 L)。该方法符合分析要求,适用于工作场所环境中N-异丙基苯胺的测定。
3. 安全与危险
(1)N-异丙基苯胺吸入后会影响您的健康,并可能通过皮肤吸收。
(2)接触会刺激皮肤和眼睛。
(3)高浓度会影响血液输送氧气的能力,导致头痛、疲劳、头晕,皮肤和嘴唇发青(高铁血红蛋白血症)。
(4)高浓度会导致呼吸困难、虚脱甚至死亡。
(5)反复高浓度接触会导致头痛、头晕、烦躁、恶心和食欲不振。
4. 安全处理预防措施
(1)处理
避免接触皮肤和眼睛。避免形成粉尘和气溶胶。避免接触 - 使用前获取特殊说明。在形成粉尘的地方提供适当的排气通风。穿戴合适的防护服装,使用合适的防护手套。
(2)安全储存条件,包括任何不相容性
与食品和饲料分开。凉爽。存放在通风良好的房间内。储存时,库房低温,通风, 干燥;防火;与氧化剂, 强酸分开存放。
参考:
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