Cromite copr, y fformiwla gemegol yw CuCr2O4, CAS 12053-18-8. Mae'n bowdr gwyrdd tywyll gyda strwythur grisial polyhedral. Yn ôl gwahanol ddulliau paratoi ac addasiadau arwyneb, gall hefyd arddangos gwahanol feintiau a siapiau gronynnau, megis sfferig, colofnog hecsagonol neu siâp gwialen, ac ati Mae'n ddargludydd trydanol a thermol rhagorol. Oherwydd ei fod yn cynnwys copr, mae'n gallu dargludo trydan a gwres yn effeithlon. Mewn gwirionedd, mae ganddo gymwysiadau pwysig mewn electroneg ac offer rheweiddio. Mae hydoddedd yn isel iawn mewn dŵr a'r rhan fwyaf o doddyddion organig. Mae'r cyfyngiad hydoddedd hwn yn rhoi sefydlogrwydd ac ailddefnydd rhagorol i'r cynnyrch mewn cymwysiadau catalydd. Mae'n ddeunydd gwrthferromagnetig. Pan gaiff ei osod mewn maes magnetig allanol, mae ei eiliadau magnetig yn alinio i'r cyfeiriad arall i'r maes magnetig allanol. Mae'r magnetedd hwn yn gwneud i gynnyrch gael effeithiau arbennig wrth gymhwyso catalyddion. Mae'n gyfansoddyn metel anorganig. Defnyddir y cyfansawdd hwn yn eang yn y diwydiant cemegol fel catalydd. Fel catalydd, fe'i defnyddiwyd yn helaeth, ac mae hefyd wedi dangos ei werth cymhwysiad hynod o uchel ym meysydd electroneg, aloion caled, offer rheweiddio, celloedd tanwydd, gwydr optegol a pigmentau. Mae'r defnyddiau hyn nid yn unig yn adlewyrchu priodweddau ffisegol rhagorol y cynnyrch mewn sawl agwedd, ond hefyd yn dangos ei ragolygon cymhwyso eang.
|
|
|
Cromite copr(fformiwla gemegol CuCr2O4 neu Cu2Cr2O5), fel ocsid metel math spinel, yn chwarae rhan anadferadwy yn y maes awyrofod oherwydd ei strwythur grisial unigryw (mae ïonau copr yn meddiannu gwagleoedd tetrahedrol, mae ïonau cromiwm yn cael eu dosbarthu mewn gwagleoedd octahedral) a sefydlogrwydd thermol ardderchog, sefydlogrwydd cemegol, a gweithgaredd catalytig. Mae ei gymhwysiad yn rhedeg trwy gysylltiadau craidd lluosog megis peiriannau roced, systemau gyrru taflegrau, amddiffyniad thermol llongau gofod, storio a thrawsnewid ynni, ac mae wedi dod yn ddeunydd allweddol ar gyfer hyrwyddo datblygiadau arloesol mewn technoleg awyrofod.
1. Swyddogaethau craidd a mecanweithiau gweithredu
Mae'n un o'r catalyddion cyfradd hylosgi pwysicaf mewn gyriannau solet cyfansawdd. Mae gan ei ronynnau metel arwynebedd arwyneb penodol uchel ac ynni arwyneb, a all wella cyfradd hylosgi gyriannau yn sylweddol, tra'n lleihau'r mynegai pwysau (sensitifrwydd cyfradd hylosgi i newidiadau pwysau), gan ganiatáu i'r injan gynnal hylosgiad sefydlog dros ystod pwysau eang. Mae ymchwil wedi dangos bod maint gronynnau yn cael effaith sylweddol ar berfformiad gyriannau:
Gall lleihau maint gronynnau ostwng yr egni actifadu dadelfennu tymheredd isel, cynyddu'r gyfradd adwaith dadelfennu tymheredd uchel, a thrwy hynny wella'r gyfradd hylosgi pwysedd uchel a lleihau'r mynegai pwysau. Er enghraifft, pan fydd maint gronynnau ocsocopr yn gostwng o lefel y micromedr i'r lefel nanomedr, gellir cynyddu cyfradd llosgi'r gyrrwr 15% - 20%, a gellir lleihau'r mynegai pwysau yn yr adran pwysedd uchel 0.2-0.3.
2. Optimeiddio fformiwla ac effeithiau synergaidd
Er mwyn gwella perfformiad ymhellach, fe'i defnyddir yn aml mewn cyfuniad â chatalyddion cyfradd hylosgi eraill fel ocsidau haearn a nanotiwbiau carbon. Er enghraifft, mewn gyriannau cyfansawdd HTPB (polybutadiene a derfynwyd gan hydroxyl) gall cymysgu ocsocopr â fferocen mewn cymhareb o 3:1 gynyddu'r gyfradd losgi 25% tra'n cynnal mynegai pwysau o dan 0.5. Yn ogystal, mae angen rheoli ei ddosbarthiad maint gronynnau yn llym: gall maint gronynnau rhy fach arwain yn hawdd at grynodeb ac effeithio ar wasgaredd; Os yw maint y gronynnau yn rhy fawr, bydd yr effeithlonrwydd catalytig yn lleihau. Gellir paratoi powdr ocsocopr gyda maint gronynnau unffurf trwy sychu chwistrellu, melino pêl a phrosesau eraill i sicrhau ei ddosbarthiad unffurf yn y gyriant.
3. Achosion cais nodweddiadol
Injan roced: Yn atgyfnerthwyr solet y rocedi cyfres Long March, mae'n gweithredu fel prif gatalydd cyfradd hylosgi, gan alluogi cyfradd hylosgi'r gyrrwr i gyrraedd 8-12 mm/s (pwysedd atmosfferig), gan fodloni'r gofynion gwthio uchel yn ystod tynnu rocedi.
System gyrru taflegrau: Yn y peiriant trydydd cam o fath penodol o daflegryn balistig, ynghyd â chatalydd cyfansawdd sodiwm borohydride, gall y gyrrwr gynnal cyfradd llosgi o 6-8mm/s mewn amgylchedd gwactod, gan sicrhau bod y taflegryn yn cyrraedd y targed yn gywir.
1. Sefydlogrwydd tymheredd uchel a gweithgaredd gwrthocsidiol
When spacecraft re-enter the atmosphere, the surface temperature can exceed 2000 ℃, and traditional materials are prone to failure due to oxidation. It can maintain structural stability even at high temperatures (>1500 gradd), a gall yr haen cromiwm ocsid trwchus (Cr ₂ O3) a ffurfiwyd ar ei wyneb atal treiddiad ocsigen yn effeithiol ac ymestyn oes gwasanaeth y deunydd. Er enghraifft, yn system amddiffyn thermol y capsiwl dychwelyd, gall y cotio ymestyn amser gwrthsefyll tymheredd y deunydd o 120 eiliad i 180 eiliad, gan ddarparu gwarant ar gyfer glanio'r llong ofod yn ddiogel.
2. thermol sioc ymwrthedd a gwrth plicio perfformiad
When spacecraft rapidly pass through the atmosphere, the surface temperature changes sharply (Δ T>1000 gradd / s), a all achosi pilio cotio yn hawdd. Trwy optimeiddio'r strwythur grisial (fel lleihau maint grawn a chynyddu dwysedd ffin grawn), gellir gwella'r perfformiad sioc thermol yn sylweddol. Mae arbrofion wedi dangos bod y trin yn arbennigcromit coprmae cotio yn cynnal adlyniad dros 95% ar ôl 20 cylch thermol (2000 gradd → tymheredd yr ystafell), sy'n llawer gwell na haenau alwmina traddodiadol (mae adlyniad yn gostwng i 70%).
3. Senarios cais nodweddiadol
Teilsen amddiffyn thermol ar gyfer capsiwl dychwelyd: Yn y capsiwl dychwelyd o longau gofod cyfres Shenzhou, mae gorchudd ocsocopr yn cael ei gymhwyso i rannau allweddol (fel y waliau gwaelod ac ochr), ynghyd â ffibr carbid silicon-deunydd cyfansawdd matrics ceramig wedi'i atgyfnerthu (C/SiC) i ffurfio strwythur amddiffyn thermol graddiant, sy'n galluogi'r capsiwl dychwelyd i wrthsefyll dwysedd gwres brig o 5MW/m.
Hypersonic aircraft nose cone: At the nose cone of a certain type of hypersonic aircraft (speed>5 Mach), gall cotio cyfansawdd aloi twngsten wrthsefyll tymheredd uchel o 2200 gradd tra'n cynnal garwedd arwyneb Ra<0.8 μ m, reducing aerodynamic heating losses.
System Ynni Llongau Gofod: Y 'Canolfan Graidd' ar gyfer Storio a Throsi Ynni
1. Deunyddiau electrod celloedd tanwydd
Mewn celloedd tanwydd ocsid solet (SOFC), gellir ei ddefnyddio fel deunydd catod, ac mae ei strwythur asgwrn cefn yn darparu digonedd o swyddi gwag ocsigen, gan hyrwyddo cineteg adwaith lleihau ocsigen (ORR). Mae ymchwil wedi dangos mai dim ond 0.1 Ω· cm ² yw ymwrthedd polareiddio catodau seiliedig ar ocsocopr ar 800 gradd, sydd 67% yn is na chathodau cobalt traddodiadol (0.3 Ω · cm ²), gan wella'n sylweddol ddwysedd pŵer allbwn batri (o 0.5W / cm ² i 0.8W / cm ).
2. storio ynni hydrogen a throsi
Mae ganddo gymwysiadau lluosog ym maes ynni hydrogen:
Cynhyrchu hydrogen ffotocatalytig: Trwy'r adwaith hollti dŵr ffotocatalytig (2H ₂ O → 2H ₂ + O ₂), gall y catalydd gyflawni effeithlonrwydd trosi ynni hydrogen solar o 4.2% o dan arbelydru golau uwchfioled, sydd 133% yn uwch na'r catalydd TiO ₂ traddodiadol (1.8%).
Diwygio alcohol ar gyfer cynhyrchu hydrogen: Yn yr adwaith diwygio ager methanol (CH ∝ OH + H ₂ O → 3H ₂ + CO ₂), gall catalyddion a gefnogir gan ocsocopr (fel CuCr ₂ O ₄ / Al ₂ O ∝) gyflawni cyfradd trosi methanol o hydrogen dethol 98% a ffynhonnell sefydlog o ofod hydrogen 98%. celloedd.
3. Achosion cais nodweddiadol
System Ynni Sylfaen Lunar: Yng nghynllun sylfaen lleuad arfaethedig NASA, defnyddir dyfais ffotocatalytig wedi'i seilio ar ocsocopr i gynhyrchu hydrogen o olau haul wyneb y lleuad, ynghyd â chelloedd tanwydd i gyflawni cyflenwad pŵer di-dor 24 awr. Gall system sengl gynhyrchu hyd at 10kg o hydrogen y dydd, gan ddiwallu anghenion dyddiol tri gofodwr.
Cyflenwad pŵer rover Mars: Ar rover Mars "Dyfalbarhad", cymhwyswyd catalydd ocsocopr i system ynni ategol y generadur thermodrydanol isotop ymbelydrol (RTG), gan ddarparu pŵer wrth gefn ar gyfer y crwydro trwy ddiwygio methanol i gynhyrchu hydrogen, gan ymestyn oes y genhadaeth i 14 mlynedd.
1. gatalydd puro nwy gwacáu
Mae angen puro'r CO ₂, olrhain cyfansoddion organig anweddol (VOCs) a gynhyrchir gan resbiradaeth gofodwyr, a NOx a allyrrir gan offer yn y caban wedi'i selio o longau gofod mewn amser real. Gall catalyddion gataleiddio ocsidiad y llygryddion hyn yn effeithlon ar dymheredd isel (50-100 gradd):
Ocsidiad CO: O dan weithred CuCr ₂ O ₄/CeO ₂ catalydd cyfansawdd, gellir trosi CO yn gyfan gwbl i CO ₂ ar 80 gradd, gyda chyfradd adwaith o 0.5mol/(g · h).
Tynnu VOCs: Ar gyfer VOCs nodweddiadol fel fformaldehyd a bensen, mae cyfradd mwynoli catalydd ocsocopr yn fwy na 99%, gan osgoi llygredd eilaidd.
2. Deunyddiau trin dŵr
Yn y system cylch dŵr llongau gofod, gellir ei ddefnyddio fel arsugniad i gael gwared ar ïonau metel trwm (fel Hg ² ⁺, Pb ² ⁺) a llygryddion organig. Gall y grwpiau Cr OH â gwefrau positif ar ei wyneb ddal ïonau metel trwm trwy arsugniad a chymhlethdod electrostatig, gyda chynhwysedd arsugniad o 120mg/g (Hg ² ⁺), sydd 140% yn uwch na charbon actifedig (50mg/g).
3. Senarios cais nodweddiadol
System Cynnal Bywyd Gorsaf Ofod Ryngwladol: Yn system adfywio ocsigen yr Orsaf Ofod Ryngwladol, gall y gwely catalydd weithredu'n barhaus am fwy na 5000 o oriau, gan leihau'r crynodiad o CO ₂ o 10000ppm i lai na 100ppm wrth adennill 95% o ocsigen.
Uned Trin Dŵr Sylfaen Lunar: Yn rhaglen sylfaen lleuad NASA,cromit coprdefnyddir colofnau arsugniad seiliedig i drin wrin gofodwr a chyddwysiad, ac mae ansawdd yr elifiant yn bodloni safonau NASA (cyfanswm carbon organig<0.1mg/L, no heavy metals detected).
Rhagolygon ar gyfer y dyfodol: Cymwysiadau arloesol mewn meysydd sy'n dod i'r amlwg
1. Nano ocsocopr a thechnoleg cwantwm
Trwy reoli'r amodau synthesis (fel dull solvothermal, dull templed), dotiau cwantwm ocsocopr gyda maint gronynnau<10nm can be prepared. Its quantum confinement effect can significantly enhance catalytic activity and optical performance:
Cyfrifiadura cwantwm: Gall dotiau cwantwm wasanaethu fel deunyddiau ymgeisiol ar gyfer darnau cwantwm, gydag oes sbin yn yr ystod milieiliadau, gan ddarparu posibiliadau ar gyfer adeiladu cyfrifiaduron cwantwm cyflwr solet.
Gwelliant ffotocatalytig: Mae cyfernod amsugno nano ocsocopr yn y rhanbarth golau gweladwy 5 gwaith yn uwch na swmp-ddeunyddiau, a gall effeithlonrwydd cynhyrchu hydrogen ffotocatalytig gyrraedd 8%, gan agosáu at y trothwy masnachol (10%).
3. Biocompatibility a Meddygaeth Awyrofod
Mae ymchwil wedi dangos bod gan nanoronynnau ocsocopr wedi'u haddasu ar yr wyneb (fel polyethylen glycol wedi'u gorchuddio) fiogydnawsedd da a gellir eu defnyddio fel cludwyr cyffuriau neu fiosynwyryddion:
Monitro iechyd gofodwr: Gall synwyryddion sy'n seiliedig ar ocsocopr ganfod metabolion fel glwcos a lactad mewn hylifau corff gofodwr mewn amser real, gyda sensitifrwydd o lefel pM.
Diogelu rhag ymbelydredd: Gall nanoronynnau ocsocopr amsugno gronynnau ynni uchel mewn pelydrau cosmig, gan leihau'r difrod i DNA gofodwr a chynyddu effeithlonrwydd amddiffyn 30% o'i gymharu â gwarchod plwm traddodiadol.
2. 3D argraffu a gweithgynhyrchu wedi'i addasu
Trwy gyfuno technoleg argraffu 3D megis sintering laser dethol (SLS), gellir paratoi cydrannau strwythurol cymhleth sy'n seiliedig ar ocsocopr (fel siambrau hylosgi a theils amddiffyn thermol) yn uniongyrchol, gan gyflawni "integreiddio dylunio gweithgynhyrchu". Er enghraifft, mae gan ddeunyddiau cyfansawdd ocsocopr / polyimide a argraffwyd gan SLS ddwysedd 40% yn is na castiau traddodiadol tra'n cynnal priodweddau mecanyddol 90%.
Mae'n gatalydd pwysig a ddefnyddir yn eang yn y diwydiant cemegol.
1. Dull cyd-ddodiad cemegol:
Mae cyd-dyodiad cemegol yn ddull a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer paratoi cynnyrch. Mae'r dull hwn yn gofyn am ddyddodiad Cu(NO3)2·6H2O a Cr(NO3)3·9H2O dan weithred gyfunol asid hydroclorig a dŵr amonia, ac yna rhostio'r cynnyrch tua 500 gradd i gael purcromit copr. Mae gan y dull synthesis gywirdeb uchel ac mae'n hawdd rheoli'r amodau adwaith, felly mae'n gymharol gyffredin mewn cymwysiadau ymarferol.
2. Sol-dull gel:
Mae'r dull sol-gel yn ddull ar gyfer syntheseiddio cynnyrch trwy adwaith hydoddiant. Mae angen i'r dull hwn ychwanegu CuSO4 a NH4CrO4 i ddŵr deionized yn y drefn honno, ac yna defnyddiwch NH4OH neu NaOH i addasu'r pH i wneud iddo gynhyrchu hydoddiant colloidal. Bydd yr hydoddiant colloidal yn cael ei anweddu i sychder i ffurfio gel, ac yna'n cael ei brosesu ar dymheredd calchynnu o tua 600 gradd i gael cynnyrch pur yn olaf. O'i gymharu â dulliau synthetig eraill, mae gan y dull hwn fanteision rheolaeth fanwl gywir ar faint gronynnau, strwythur grisial, ac ati, felly fe'i defnyddiwyd yn helaeth mewn cymwysiadau ymarferol.
Mewn gair, gellir ei syntheseiddio trwy ddulliau amrywiol megis dull coprecipitation cemegol, dull sol-gel, dull adwaith cyfnod nwy, dull synthesis ultrasonic- a dull templed. Mae gan wahanol ddulliau synthetig eu nodweddion a'u manteision eu hunain, felly gellir dewis dull synthetig priodol yn unol ag anghenion penodol.
|
Fformiwla Cemegol |
CrCuO3 |
|
Offeren Union |
163 |
|
Pwysau Moleciwlaidd |
164 |
|
m/z |
163 (100.0%), 165 (44.6%), 164 (11.3%), 161 (5.2%), 166 (5.1%), 165 (2.8%), 163 (2.3%), 167 (1.3%) |
|
Dadansoddiad Elfennol |
Cr, 31.79; Cu, 38.86; O, 29.35 |
Mae'n ocsid metel dwbl, ac mae ei nodweddion strwythur moleciwlaidd o arwyddocâd mawr ar gyfer ei berfformiad a'i gymhwysiad catalytig.
Mae Oxocopper yn perthyn i ocsid metel dwbl, mae ei strwythur moleciwlaidd yn gymhleth, ac mae yna lawer o strwythurau. Yr un mwyaf cyffredin yw'r CuCr2O4strwythur grisial, ei baramedrau dellt yw a=8.105Å, c=8.924Å, mae'n perthyn i'r system grisial ciwbig, a'r grŵp gofod yw Fd-3m. Mae'r CuCr2O4strwythur grisial yn cynnwys Cu2+ a Cr3+ ion wedi eu trefnu bob yn ail, pob Cu2+mae ïon yn cydgysylltu â chwe Cr3+ion, a phob Cr3+mae ïon yn cydgysylltu â phedwar Cu2+ion a dau O2-ïonau.
Yn strwythur grisial CuCr2O4, hyd bond cyfartalog Cu2+ïonau yw 0.2077nm, hyd bond cyfartalog Cr3+ïonau yw 0.2130nm, a hyd bond cyfartalog O2-ïonau yw 0.1379nm. Oherwydd y gwahaniaeth mewn radiws ïonig yn y CuCr2O4strwythur grisial, mae mwy o gydgysylltu isomerau geometrig, megis cyfnod trigonol, cyfnod tetragonal, cyfnod octahedral a chyfnod dodecahedral. Gall yr isomerau geometrig cydgysylltu gwahanol hyn effeithio ar briodweddau a chymwysiadau cynnyrch.
Mae ei strwythur moleciwlaidd yn perthyn yn agos i'w briodweddau ffisegol. Mae'n bowdr du gyda sefydlogrwydd thermol uchel a gwrthiant cemegol. Oherwydd ei strwythur grisial arbennig, mae ganddi ddargludedd trydanol a magnetedd da, ac fe'i defnyddiwyd yn helaeth mewn rhai cydrannau electronig a deunyddiau magnetig. Yn ogystal, mae ganddo sensitifrwydd thermol penodol, a gellir addasu ei gyfernod ehangu thermol trwy newid ei strwythur grisial.
Mae ganddo rai priodweddau arsugniad oherwydd ei strwythur moleciwlaidd cymhleth. Mae astudiaethau wedi dangos bod ganddo weithgaredd catalytig a detholusrwydd da, a gellir ei ddefnyddio'n helaeth fel catalydd pwysig mewn amrywiol adweithiau cemegol. Fe'i defnyddir yn aml mewn adweithiau synthesis organig, megis ocsidiad, hydroxylation, hydrogenation ac adweithiau eraill. Mae ei effaith catalytig yn cael ei wireddu'n bennaf gan y canolfannau gweithredol a ffurfiwyd gan Cu2+a Cr3+ ïonau ar yr wyneb swyddi gwag ocsigen. Yn ogystal, mae ganddo hefyd eiddo arsugniad penodol, a all arsugniad rhai sylweddau moleciwlaidd bach, megis nwy a dŵr.
I gloi, fel ocsid metel dwbl,cromit copr's strwythur moleciwlaidd o arwyddocâd mawr ar gyfer ei berfformiad catalytig a chymhwysiad. Mae strwythur grisial cproduct yn gymhleth, mae yna isomerau geometrig cydlynu lluosog, mae ei briodweddau ffisegol yn dda, mae ganddo sefydlogrwydd thermol uchel a gwrthiant cemegol, ac mae ei weithgaredd catalytig a'i ddetholusrwydd mewn adweithiau cemegol yn bennaf trwy'r wyneb Canolfannau gweithredol a ffurfiwyd gan Cu2+a Cr3+ïonau ar swyddi gwag ocsigen yn cael eu gwireddu.
Tagiau poblogaidd: cromite copr cas 12053-18-8, cyflenwyr, gweithgynhyrchwyr, ffatri, cyfanwerthu, prynu, pris, swmp, ar werth