Niobi V clorua, CAS 10026-12-7, Công thức phân tử Cl5Nb, bột tinh thể màu vàng, nhiệt độ nóng chảy 204,7 độ, nhiệt độ sôi 254 độ. Nó là một axit Lewis mạnh có thể thúc đẩy các phản ứng tổng hợp hữu cơ khác nhau. Niobium (V) clorua rắn thực chất là một cấu trúc mờ hơn và công thức hóa học của nó có thể được biểu thị là Nb ₂ Cl ₁₀. Dimer này bao gồm hai nguyên tử niobi được nối với nhau bằng cầu clo, với sáu nguyên tử clo phối hợp xung quanh mỗi nguyên tử niobi, tạo thành cấu hình bát diện biến dạng sáu phối hợp. Trong cấu trúc tinh thể, các nguyên tử niobi được kết nối bằng liên kết cầu clo, tạo thành cấu trúc mạng hai chiều hoặc ba chiều. Đặc điểm cấu trúc này xác định tính độc đáo của các tính chất vật lý và hóa học của nó. Tương đối ổn định ở nhiệt độ phòng, nhưng phản ứng phân hủy có thể xảy ra ở nhiệt độ cao, tạo ra clorua hóa trị thấp hoặc oxit niobi. Nó là một axit Lewis mạnh có thể phản ứng với nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ khác nhau. Ví dụ, nó có thể tạo thành các hợp chất phối hợp với các hợp chất chứa các electron đơn độc như rượu và phenol; Nó cũng có thể trải qua phản ứng thủy phân với nước để tạo ra niobi hydroxit hoặc niobi oxit.

|
Công thức hóa học |
Cl5Nb |
|
Khối lượng chính xác |
268 |
|
Trọng lượng phân tử |
270 |
|
m/z |
270 (100.0%), 272 (63.9%), 268 (62.6%), 274 (20.4%), 276 (3.3%) |
|
Phân tích nguyên tố |
Cl, 65,61; Nb, 34,39 |
|
|
|

Ví dụ sử dụng và ứng dụng củaniobi v clorua
Niobium (V) clorua, với công thức hóa học NbCl ₅, là một hợp chất vô cơ quan trọng đã cho thấy giá trị ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Các đặc tính vật lý và hóa học độc đáo của nó, chẳng hạn như độ axit Lewis mạnh, độ ổn định nhiệt tốt và độ hòa tan, khiến nó đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực như khoa học vật liệu, công nghiệp điện tử, tổng hợp hóa học, lưu trữ và chuyển đổi năng lượng cũng như quản lý môi trường. Phần sau đây sẽ trình bày chi tiết về cách sử dụng và ví dụ ứng dụng cụ thể của niobi (V) clorua.
(1) Chuẩn bị vật liệu siêu dẫn
Nguyên lý ứng dụng: Niobium (V) clorua là một trong những nguyên liệu quan trọng để điều chế vật liệu siêu dẫn. Vật liệu siêu dẫn có giá trị ứng dụng cực cao vì điện trở của chúng biến mất trong những điều kiện nhiệt độ thấp cụ thể và dòng điện có thể truyền đi mà không bị tổn hao. Niobium (V) clorua có thể tạo thành các hợp chất dựa trên niobi có đặc tính siêu dẫn bằng cách phản ứng với các kim loại hoặc hợp chất khác.
Ví dụ ứng dụng: Khi điều chế vật liệu siêu dẫn hợp kim titan niobi, niobi (V) clorua được sử dụng làm nguồn niobi. Chất này phản ứng với nguồn titan thông qua quá trình lắng đọng hơi hóa học hoặc phương pháp nấu chảy-nhiệt độ cao để tạo ra hợp kim titan niobi. Hợp kim này thể hiện đặc tính siêu dẫn tuyệt vời ở nhiệt độ thấp và được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như thiết bị chụp cộng hưởng từ (MRI) và tàu đệm từ siêu dẫn.
(2) Chuẩn bị vật liệu nanocompozit
Ví dụ ứng dụng: Trong quá trình điều chế vật liệu điện cực âm nanocomposite niobium pentoxide/khử graphene oxit, các tấm nano graphene oxit trước tiên được trộn với nước và phân tán bằng siêu âm để thu được chất lỏng phân tán nano graphene oxit. Sau đó, hòa tan niobi (V) clorua trong nước, thêm dung môi đồng hữu cơ và hexamethylenetetramine, khuấy đều để thu được dung dịch màu trắng. Trộn chất phân tán nano graphene oxit với dung dịch màu trắng và thực hiện phản ứng thủy nhiệt để thu được kết tủa. Sau khi rửa, sấy khô và xử lý nhiệt, thu được vật liệu điện cực âm nanocompozit niobium pentoxide/khử graphene oxit. Vật liệu này có công suất riêng cao, tuổi thọ dài và hiệu suất tốc độ tuyệt vời trong pin lithium{4}}ion và dự kiến sẽ được áp dụng trong các lĩnh vực như xe điện và trạm lưu trữ năng lượng.
Nguyên tắc ứng dụng: Niobium (V) clorua có thể được sử dụng để điều chế các loại vật liệu nanocompozit khác nhau, chẳng hạn như vật liệu điện cực âm nanocomposite niobium pentoxide/Graphene oxit khử. Vật liệu composite này kết hợp khả năng riêng cao của niobi pentoxide và độ dẫn điện cao của oxit graphene khử, thể hiện hiệu suất điện hóa tuyệt vời.
(3) Chuẩn bị môi trường kích thích hồng ngoại nano có độ thấm cao
Nguyên tắc ứng dụng:Niobi v cloruacó thể được sử dụng để chuẩn bị phương tiện kích thích hồng ngoại nano có độ thấm cao, có thể hấp thụ sóng ngắn hồng ngoại một cách hiệu quả. Vật liệu này có khả năng hấp thụ các bước sóng cụ thể của ánh sáng hồng ngoại và chuyển đổi nó thành năng lượng nhiệt hoặc các dạng năng lượng khác với triển vọng ứng dụng rộng rãi.
Ví dụ ứng dụng: Trong quá trình điều chế môi trường kích thích hồng ngoại nano có độ thấm cao, niobi (V) clorua trước tiên được hòa tan trong etanol khan, thêm oxit bạc nano vào và trộn đều để thu được dung dịch hỗn hợp. Sau đó, nhỏ từ từ dung dịch nước etanol vào hỗn hợp, thêm N, N{1}}dimethylformamid và tiếp tục khuấy để thu được hỗn hợp thứ hai. Sau khi sấy khô và nung, thu được niobi oxit biến tính nano. Trộn oxit niobi biến tính nano với nước để thu được môi trường kích thích hồng ngoại nano có độ thấm cao. Vật liệu này có thể được sử dụng trong lĩnh vực lọc không khí để xử lý các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi bên trong bo mạch và cải thiện chất lượng không khí trong nhà.
(1) Chuẩn bị vật liệu bán dẫn
Nguyên tắc ứng dụng: Niobium (V) clorua là nguyên liệu thô quan trọng để điều chế-các hợp chất niobi có độ tinh khiết cao và kim loại niobi. Các hợp chất niobi có độ tinh khiết cao, làm chất phụ gia cho vật liệu điện tử trong sản xuất chất bán dẫn, có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của các sản phẩm điện tử, chẳng hạn như tăng mật độ và tốc độ lưu trữ.
Ví dụ ứng dụng: Niobium (V) clorua được sử dụng làm vật liệu chính để chuẩn bị phương tiện từ tính trong quá trình sản xuất thiết bị lưu trữ từ tính mật độ-cao. Bằng cách sử dụng phương pháp lắng đọng hơi hóa học và các phương pháp khác, niobium (V) clorua được chuyển đổi thành các màng mỏng niobi có độ tinh khiết cao-, được lắng đọng trên một chất nền để tạo thành lớp điện môi từ. Lớp trung bình từ tính này có đặc tính từ tính tuyệt vời, có thể cải thiện mật độ lưu trữ và tốc độ đọc/ghi của thiết bị lưu trữ từ tính và được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như ổ cứng máy tính và thiết bị lưu trữ di động.
(2) Vật liệu phủ cho linh kiện điện tử
Nguyên tắc ứng dụng: Niobium (V) clorua có thể được sử dụng để chuẩn bị vật liệu phủ cho linh kiện điện tử, cải thiện khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn của các thiết bị điện tử. Vật liệu phủ có thể tạo thành một lớp màng bảo vệ trên bề mặt linh kiện điện tử để chống ăn mòn từ môi trường bên ngoài.
Ví dụ ứng dụng: Khi chuẩn bị vật liệu phủ linh kiện điện tử, niobi (V) clorua được hòa tan trong dung môi hữu cơ, các chất phụ gia khác được thêm vào và thu được dung dịch phủ bằng cách khuấy. Bằng cách phun, nhúng và các phương pháp khác, dung dịch phủ được phủ lên bề mặt của các linh kiện điện tử, sau khi sấy khô và đóng rắn sẽ hình thành một lớp màng bảo vệ đồng nhất. Lớp màng bảo vệ này có thể cải thiện hiệu quả khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn của các linh kiện điện tử, đồng thời kéo dài tuổi thọ của các thiết bị điện tử.
(3) Chất làm sạch vật liệu quang điện
Nguyên tắc ứng dụng: Niobium (V) clorua hoạt động như một chất làm sạch trong sản xuất tế bào quang điện, có thể cải thiện hiệu quả và tính ổn định của tế bào quang điện. Bằng cách loại bỏ tạp chất khỏi vật liệu quang điện, giảm mật độ khuyết tật và cải thiện tính di động của chất mang, hiệu suất chuyển đổi quang điện của tế bào quang điện có thể được nâng cao.
Ví dụ ứng dụng: Niobium (V) clorua được dùng để tinh chế vật liệu silicon trong quá trình chế tạo pin mặt trời dựa trên silicon. Trộn niobi (V) clorua với vật liệu silicon và sử dụng-xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao và các phương pháp khác để phản ứng niobi (V) clorua với tạp chất để tạo ra các hợp chất dễ bay hơi, từ đó loại bỏ tạp chất. Pin mặt trời được chế tạo từ vật liệu silicon tinh khiết có hiệu suất chuyển đổi quang điện cao hơn và tuổi thọ dài hơn, đồng thời được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như hệ thống phát điện mặt trời và tích hợp tòa nhà quang điện.
Lĩnh vực tổng hợp hóa học
(1) Chất xúc tác tổng hợp hữu cơ
Nguyên tắc ứng dụng:Niobi v clorualà một axit Lewis mạnh có thể thúc đẩy các phản ứng tổng hợp hữu cơ khác nhau. Nó có thể hình thành liên kết phối hợp với các cặp electron đơn độc trong các hợp chất hữu cơ, làm giảm năng lượng kích hoạt phản ứng và cải thiện tốc độ phản ứng và độ chọn lọc.
Ví dụ ứng dụng: Niobium (V) clorua có thể được sử dụng làm chất xúc tác để thúc đẩy phản ứng cộng của aldehyd hoặc xeton với khí hydro trong điều chế các hợp chất rượu. Thêm aldehyd hoặc xeton, khí hydro và chất xúc tác niobium (V) clorua vào bình phản ứng và phản ứng ở nhiệt độ và áp suất nhất định để tạo ra các hợp chất rượu. Phản ứng này có ưu điểm là điều kiện phản ứng nhẹ, năng suất cao, độ chọn lọc tốt và được sử dụng rộng rãi trong tổng hợp dược phẩm, thuốc trừ sâu, nước hoa và các lĩnh vực khác.
(3) Tổng hợp hỗn hợp oxit thơm clo
Nguyên tắc ứng dụng: Niobium (V) clorua có thể được sử dụng để tạo thành hỗn hợp các oxit cloroaromatic, chẳng hạn như [Nb (OC ₆ H ∝ -2,6-i-Pr ₂) ₂ Cl ∝] ₂. Các hợp chất này có đặc tính hóa học phối hợp độc đáo và có thể tạo thành các chất cộng pyridine hoặc phosphine với sáu dạng hình học xoắn tọa độ, có tiềm năng ứng dụng trong xúc tác, khoa học vật liệu và các lĩnh vực khác.
Ví dụ ứng dụng: Trong quá trình tổng hợp [Nb (OC ₆ H ∝ -2,6-i-Pr ₂) ₂ Cl ∝] ₂, niobi (V) clorua phản ứng với các rượu thơm cụ thể và chất clo hóa trong dung môi hữu cơ. Sản phẩm mục tiêu thu được bằng cách kiểm soát nhiệt độ, thời gian và tỷ lệ phản ứng. Hợp chất này có thể được sử dụng làm chất xúc tác cho các phản ứng tổng hợp hữu cơ và cũng để điều chế các polyme phối hợp có chức năng đặc biệt.
(2) Chất xúc tác hóa dầu
Nguyên tắc ứng dụng: Niobium (V) clorua còn có những ứng dụng quan trọng trong ngành hóa dầu, đóng vai trò là chất xúc tác để thúc đẩy các phản ứng như Cracking và Reforming dầu mỏ. Nó có thể thay đổi con đường phản ứng, tăng hiệu suất sản phẩm mục tiêu và giảm sự xuất hiện của các phản ứng phụ.
Ví dụ ứng dụng: Trong các phản ứng Cracking dầu mỏ, chất xúc tác niobium (V) clorua có thể thúc đẩy sự phân tách các phân tử hydrocarbon chuỗi dài- để tạo ra các phân tử hydrocarbon chuỗi ngắn, từ đó cải thiện hiệu suất sản xuất các sản phẩm dầu nhẹ như xăng và dầu diesel. Bằng cách tối ưu hóa thành phần chất xúc tác và điều kiện phản ứng, lợi ích kinh tế và môi trường của quá trình Cracking dầu mỏ có thể được cải thiện một cách hiệu quả.
(1) Vật liệu điện cực âm cho pin lithium{1}}ion
Nguyên tắc ứng dụng: Như đã đề cập trước đó, vật liệu điện cực âm nanocomposite niobium (V) clorua được điều chế bằng niobi (V) clorua có công suất riêng cao, tuổi thọ dài và hiệu suất tốc độ tuyệt vời. Niobium pentoxide cung cấp các vị trí lưu trữ ion lithium, trong khi graphene oxit khử cung cấp một mạng lưới dẫn điện cao. Tác dụng hiệp đồng của cả hai giúp tăng cường hiệu suất của pin.
Ví dụ ứng dụng: Trong quy trình lắp ráp pin lithium{0}}ion, vật liệu điện cực âm nanocomposite niobium pentoxide/Graphene oxit khử được trộn với các chất dẫn điện và chất kết dính để tạo thành hỗn hợp đặc điện cực âm, được phủ trên lá đồng và được xử lý thông qua quá trình sấy khô, cán và các quy trình khác để tạo ra các tấm điện cực âm. Lắp ráp pin lithium{2}}ion với các tấm điện cực dương, thiết bị phân tách, chất điện phân, v.v. Loại pin này có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như xe điện và trạm lưu trữ năng lượng, đồng thời có thể cải thiện mật độ năng lượng và mật độ năng lượng của pin.
(2) Vật liệu lưu trữ năng lượng khác
Nguyên tắc ứng dụng: Niobium (V) clorua cũng có thể được sử dụng để điều chế các loại vật liệu lưu trữ năng lượng khác, chẳng hạn như vật liệu điện cực âm cho pin ion natri và vật liệu điện cực cho siêu tụ điện. Bằng cách điều chỉnh cấu trúc và thành phần của vật liệu, có thể đạt được mật độ năng lượng cao và lưu trữ năng lượng mật độ năng lượng cao.
Ví dụ ứng dụng: Khi chuẩn bị vật liệu điện cực âm cho pin ion natri, niobium (V) clorua được sử dụng làm nguyên liệu thô để điều chế các hợp chất dựa trên niobi thông qua quá trình tổng hợp thủy nhiệt, nung ở nhiệt độ-cao và các phương pháp khác. Vật liệu này có cấu trúc tinh thể ổn định và hiệu suất chèn / chiết ion natri tốt và có thể được sử dụng làm vật liệu điện cực âm cho pin ion natri. Trong quá trình chuẩn bị vật liệu điện cực cho siêu tụ điện, niobium (V) clorua có thể được sử dụng để chuẩn bị vật liệu điện cực dựa trên oxit niobi, cải thiện điện dung riêng và độ ổn định chu kỳ của siêu tụ điện.
(1) Thanh lọc không khí
Nguyên tắc ứng dụng: Như đã đề cập trước đó, môi trường kích thích hồng ngoại nano có độ thấm cao được điều chế từ niobium (V) clorua có thể được sử dụng trong lĩnh vực lọc không khí. Vật liệu này có thể hấp thụ ánh sáng hồng ngoại và chuyển đổi thành năng lượng nhiệt, làm cho các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi bên trong bảng bay hơi, sau đó loại bỏ chúng thông qua quá trình hấp phụ, oxy hóa xúc tác và các phương pháp khác.
Ví dụ ứng dụng: Trong các thiết bị lọc không khí trong nhà, vật liệu kích thích hồng ngoại nano có độ thấm cao được phủ trên các chất mang xốp để sản xuất hộp lọc lọc không khí. Khi không khí đi qua bộ lọc, môi trường kích thích hồng ngoại sẽ hấp thụ ánh sáng hồng ngoại và sinh ra nhiệt, khiến các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi bên trong tấm bay hơi và bị hấp phụ hoặc oxy hóa bởi chất hấp phụ hoặc chất xúc tác trong bộ lọc, từ đó làm sạch không khí.
(2) Xử lý nước thải
Nguyên lý ứng dụng: Niobium (V) clorua và các dẫn xuất của nó có đặc tính oxy hóa xúc tác và có thể được sử dụng trong các quá trình oxy hóa nâng cao trong xử lý nước thải. Chúng có thể xúc tác cho việc tạo ra các gốc tự do có tính oxy hóa cao như gốc hydroxyl (· OH), chúng oxy hóa và phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải thành các chất vô hại như carbon dioxide và nước.
Ví dụ ứng dụng: Khi xử lý nước thải công nghiệp chứa các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy, chất xúc tác niobi (V) clorua được thêm vào nước thải, cùng với các chất oxy hóa như hydro peroxide. Trong điều kiện chiếu sáng hoặc sưởi ấm, niobi (V) clorua xúc tác quá trình phân hủy hydro peroxide để tạo ra các gốc hydroxyl, oxy hóa và phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ. Bằng cách tối ưu hóa các điều kiện phản ứng, hiệu quả xử lý nước thải và chất lượng nước thải có thể được cải thiện một cách hiệu quả.
(1) Chuẩn bị dầu bôi trơn tiên tiến
Nguyên tắc ứng dụng: Niobium (V) clorua có thể được sử dụng để điều chế chất bôi trơn tiên tiến và cơ chế hoạt động của nó có thể liên quan đến sự hình thành màng bảo vệ trên bề mặt kim loại và giảm hệ số ma sát. Chất bôi trơn này có khả năng bôi trơn và chống mài mòn tuyệt vời, có thể kéo dài tuổi thọ của thiết bị cơ khí.
Ví dụ ứng dụng: Khi điều chế chất bôi trơn tiên tiến, niobi (V) clorua được trộn với dầu gốc, chất phụ gia, v.v. và các sản phẩm chất bôi trơn được tạo ra thông qua các quá trình như khuấy và nghiền. Chất bôi trơn này có thể được sử dụng cho các thiết bị cơ khí như động cơ ô tô và hộp số công nghiệp để nâng cao hiệu quả hoạt động và độ tin cậy của thiết bị.
(2) Chất hoạt động bề mặt vật liệu cảm quang
Nguyên tắc ứng dụng: Niobium (V) clorua hoặc các dẫn xuất của nó có thể được sử dụng làm chất hoạt động bề mặt cho vật liệu nhạy sáng để chụp ảnh để cải thiện khả năng phân tán, tính chất phủ và hiệu suất hình ảnh của chúng. Chúng có thể tạo thành một lớp màng đồng nhất trên bề mặt vật liệu cảm quang, cải thiện độ nhạy và độ phân giải của chúng với ánh sáng.
Ví dụ ứng dụng: khi chuẩn bị phim ảnh, kem dưỡng da cảm quang có chứa chất hoạt động bề mặt niobium clorua (V) được phủ trên đế và phim ảnh được tạo ra thông qua quá trình sấy khô, phơi sáng, phát triển và các quá trình khác. Loại phim này có độ phân giải cao, độ tương phản cao và hiệu suất bảo quản tốt, được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như nhiếp ảnh và in ấn.
Nguyên tắc ứng dụng: Các hợp chất dựa trên Niobi được điều chế từniobi v cloruacó diện tích bề mặt riêng cao, ổn định nhiệt và hóa học tốt và có thể được sử dụng làm chất xúc tác. Bằng cách nạp các thành phần hoạt tính,-các chất xúc tác hiệu suất cao có thể được chuẩn bị cho nhiều phản ứng hóa học khác nhau.
Ví dụ ứng dụng: khi điều chế chất xúc tác hydro hóa, niobi clorua (V) được điều chế thành chất mang oxit gốc niobi bằng phương pháp sol gel, phương pháp tổng hợp thủy nhiệt và các phương pháp khác, sau đó nạp các thành phần hoạt tính kim loại quý (như bạch kim, palladi, v.v.) lên chất mang. Chất xúc tác này thể hiện hiệu suất xúc tác tuyệt vời trong các phản ứng hydro hóa trong lĩnh vực hóa dầu, hóa chất tinh khiết, v.v., có thể cải thiện độ chọn lọc và hiệu suất của phản ứng.
Câu hỏi thường gặp
Màu của niobi clorua là gì?
+
-
Không màu.
Niobium(V) florua, còn gọi là niobium pentaflorua, là hợp chất vô cơ có công thức NbF5. Nó là một chất rắn không màu.
Công thức của niobi V perchlorate là gì?
+
-
Niobium perchlorate, hay chính xác hơn là niobium(V) perchlorate, là một hợp chất hóa học có công thứcNb(ClO4) 5.
Nhược điểm của niobi là gì?
+
-
Những thách thức với Niobi.
của Niobiđiểm nóng chảy thấp hơnso với tantalum là một thách thức. Hơn nữa, niobi thể hiện nhiều dạng oxit và dễ dàng chuyển đổi giữa chúng. Khả năng chuyển tiếp này có thể làm giảm đáng kể hiệu quả của kim loại, đặc biệt là trong môi trường khắc nghiệt và tụ điện.
Niobi có đắt hơn vàng không?
+
-
Niobi làrẻ hơn đáng kể so với vàng. Cung cấp cho khách hàng của bạn một món đồ trang sức phong cách, chất lượng cao với mức giá chỉ bằng một phần nhỏ, lý tưởng khi khách hàng của bạn đang cân đối ngân sách.
Tại sao niobi lại đắt?
+
-
Niobium là một kim loại hiếm được tìm thấy ở nhiều nơi trên thế giới trong các loại đá có nguồn gốc núi lửa.Nó tương đối khó tìm và được sản xuất từ quặng pyrochlore và tantalite, đồng thời là-sản phẩm phụ của quá trình khai thác khoáng sản khác.
Chú phổ biến: niobium v clorua cas 10026-12-7, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà máy, bán buôn, mua, giá, số lượng lớn, để bán





