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7787-70-4 / 溴化亞銅晶體制備與應用

背景及概述[1][2]

溴化亞銅為白色粉末或立方系晶體,熔點498℃,沸點 1345℃。溶于鹽酸、氫溴 酸和氨水生成配合物,微溶于冷水,在熱水、硝酸中分解,不溶于丙酯和濃硫酸。溴化亞銅產品是一種重要的化工原料,它可用于彩色照相、制備激光 器、化學化工試劑、有機合成中的催化劑、顏料、染料工業中的還原劑及 應用于電池、電鍍和醫藥行業中。

溴化亞銅晶體制備與應用

工業生產[2]

目前工業生產溴化亞銅主要有以下幾種方法:

①廢銅空氣氧化法:以銅絲(銅片、銅粉)與溴化鈉為原料,在酸性 條件下通入空氣進行反應,制得前驅體Na[CuBr2]溶液再水解生成溴化亞 銅。

②氧化銅法:以氧化銅、氫溴酸、溴化鈉和銅粉為原料,加熱反應制 得前驅體Na[CuBr2]溶液,再水解生成溴化亞銅。

③廢銅液溴法:直接氧化生成溴化亞銅。

④銅鹽法:又可分為兩種。一種是以銅粉、銅碎料為還原劑,在酸性 條件下先制得前驅體Na[CuBr2],再水解生成溴化亞銅。另一種是以亞硫 酸鈉或二氧化硫為還原劑,在酸性介質條件下直接制備溴化亞銅。

晶體制備[2]

將250克硫酸銅(CuSO4·5H2O,以下實施例中均相同)和103克溴化 鈉配成的混合水溶液作為料液,轉移入耐壓耐腐蝕反應釜中,然后加入還 原劑甲醛30克(折合成100%甲醛,以下實施例中均相同),密閉加熱至 170℃,水熱還原反應3小時,生成溴化亞銅晶體,冷卻后過濾,將濾出的 溴化亞銅晶體按照常規方法洗滌、干燥處理,得到目標產品溴化亞銅晶體 115克。產品經XRD法測試,符合溴化亞銅晶體的標準圖譜。濾出溴化亞 銅晶體后的母液經濃縮后再冷卻,使硫酸鈉結晶析出,過濾除去硫酸鈉結 晶,處理后的母液可循環使用.

晶體的生長方法[3]

溴化亞銅共具有α、β、γ三種晶相,其中低溫γ晶相的CuBr是閃鋅礦結構。它是在溫度低于385℃合成的立方結構的p型半導體材料,具有寬的直接能隙。它的空間群為F-43m屬于立方晶系。385-469度是具有纖維鋅礦結構的β相。469-488(熔點)是α相結構。三種晶相都是Cu+的導體。

新的生長γ相溴化亞銅晶體的方法:

1、飽和溶液的制備:取分析純的溴化1-丁基-3-甲基咪唑200ml于玻璃容器中,加入一定量溴化亞銅粉術。在氮氣保護條件下加熱、攪拌使之溶解,得到150度的溴化亞銅的飽和溶液。

2、生長籽晶的制備:利用降溫的方法獲得小的籽晶,選擇晶形較好的晶粒為籽晶,把籽晶粘在玻璃制的晶架上。

3、晶體的生長:配置的飽和溶液注入生長裝置中,在氮氣保護條件下升高溫度至160度,對溶液進行一定程序的過熱處理,恒溫5-30小時。將制備好的籽晶放入生長器的上方,恒溫10分鐘,放入晶種進入生長溶液中,進行“正-停-反”的轉動。降溫速度2度/天,10天后得到尺寸5×5×5mm的溴化亞銅晶體。

所生長出來的溴化亞銅晶體形貌為規則四面體,無色,透明。

應用[4-5]

一種片狀結晶銅粉及其制備方法。該方法包括:(1)將分散劑和氨水I加入到反應起始物溴化亞銅懸浮液中,然后與還原劑溶液混合,于40-70℃的溫度條件下反應,0.5小時后再滴加氨水II,繼續反應1~4小時;制得的銅粉為發育良好得結晶粉體,表面平整,為薄片狀,直徑在0.5~10μm間、厚度在0.1~0.8μm間、顆粒的縱橫比在5~30間。

CN201310495723.9報道了一種對溴甲苯的合成工藝,對溴甲苯是一種有機合成原料,廣泛應用于燃料和醫藥合成工業中,是制造對溴溴芐、對溴二溴芐和對溴苯甲醛等的中間體。包括以下步驟:向帶有攪拌器、冷凝器、溫度計和滴液漏斗的反應鍋中加入對甲苯胺和鹽酸,攪拌加熱使對甲苯胺溶解,冷卻至12℃以下;滴加亞硝酸鈉溶液達終點后繼續攪拌30min;向反應液中加入溴化亞銅氫溴酸溶液,25~30℃下攪拌2h,然后將反應溶液升溫至70~80℃并保溫0.5h;向反應液中通入水蒸氣,蒸餾、分液、減壓蒸餾,收集104-106℃的餾分得到的白色結晶即為對溴甲苯。本發明所述的對溴甲苯的合成工藝,無副產物形成,溴化亞銅在氫溴酸保護下,更容易與重氮鹽反應,反應效率高,反應速度快,產物收率達到97.82%,純度達到99.99%。

主要參考資料

[1] 化合物詞典

[2] CN200710103355.3溴化亞銅晶體的水熱還原法制備工藝

[3] [中國發明] CN201010139463.8 一種溴化亞銅晶體的生長方法

[4] CN200610123667.6片狀結晶銅粉及其制備方法

[5]CN201310495723.9一種對溴甲苯的合成工藝