novice

Titanov tetraizopropanolat(Tetraizopropil titanat), CAS 546-68-9, je pomembna organotitanova spojina, ki se pogosto uporablja v industriji, znanosti o materialih in na drugih področjih. Zdaj pa si poglejmo ta izdelek.

Osnovne informacije

Osnovne fizikalno-kemijske lastnosti

Videz in stanjePri sobni temperaturi je brezbarvna do bledo rumena prozorna tekočina z ostrim vonjem (podobno kot alkoholi ali etri).

TopnostZlahka topen v organskih topilih, močno reagira z vodo – hitro hidrolizira in tvori oborino titanovega dioksida (TiO₂) in izopropilni alkohol ((CH₃)₂CHOH), zato ga je treba hraniti in uporabljati v suhem okolju.

Vrelišče in tališčeVrelišče je približno 220–224 ℃ (pri normalnem tlaku), tališče pa približno 14 ℃ (lahko se strdi pod 14 ℃ in se pri segrevanju ponovno stopi).

Stabilnost: Občutljiv na zrak, zlahka absorbira vlago iz zraka in se hidrolizira. Pri visokih temperaturah se lahko razgradi in sprosti dražeče pline.

Glavne uporabe

Uporaba titanovega tetraizopropanolata je močno odvisna od njegovih treh ključnih lastnosti: lahke hidrolize v titanov dioksid, dobre organske združljivosti in katalitične aktivnosti. Titanov tetraizopropanolat se pogosto uporablja na več področjih, kot so sinteza materialov, industrijska kataliza, premazi in lepila. Specifični scenariji uporabe so naslednji.

I. Področje sinteze materialov: Jedro kot »predhodnik titanovega dioksida«

To je glavna uporaba titaniumiv Isopropox IDE. Z izkoriščanjem hidrolizne reakcije je mogoče natančno pripraviti materiale titanovega dioksida (TiO₂) različnih oblik in lastnosti, da zadostijo različnim zahtevam.

Priprava nano-titanovega dioksida

Titanov(IV) izopropoksidse raztopi v organskem topilu z metodo "sol-gel" in nato počasi hidrolizira pod nadzorovanimi pogoji (s prilagajanjem pH, temperature in hitrosti hidrolize), da se tvori enakomeren "sol". Po nadaljnjem sušenju in kalcinaciji dobimo nanodelce v prahu ali filmu titanovega dioksida. Ta vrsta nano-tio ₂ ima visoko specifično površino in odlično fotokatalitično aktivnost ter se lahko uporablja za:

Fotokatalitični materiali: čiščenje odplak (razgradnja organskih onesnaževal), čiščenje zraka (razgradnja formaldehida in hlapnih organskih spojin);

Kozmetika za sončenje: Titanov tetraizopropanolat kot fizikalno sredstvo za zaščito pred soncem (nano-tio ₂ lahko odbija ultravijolične žarke, ima visoko prosojnost in ne postane bel);

Optoelektronski materiali: Titanov tetraizopropanolat za pripravo svetlobno absorbirajoče plasti sončnih celic in funkcionalnega tankega filma naprav s tekočimi kristali.

Funkcionalni premazi iz keramike in stekla

Titanov(IV) izopropoksid se z drugimi dodatki (kot so silanska veziva) združi v raztopino premaza, ki se nato nanese s pršenjem ali pomočenjem na površino keramike in stekla. Po segrevanju in utrjevanju TiO₂, ki nastane s hidrolizo tetraizopropil titanata, tvori prozoren premaz z visoko trdoto, visoko temperaturno odpornostjo in odpornostjo proti obrabi, ki lahko:

Izboljšajte odpornost keramične posode in kopalniških armatur na madeže (zmanjšajte oprijem oljnih madežev);

Izboljšajte odpornost stekla proti praskam (kot je zaščitno steklo za zaslon mobilnega telefona, avtomobilsko steklo);

Steklu dajte funkcijo "samočiščenja" (z uporabo fotokatalitične lastnosti TiO₂ za razgradnjo površinskega prahu in madežev).

Sinteza funkcionalnih materialov na osnovi titana

Kot vir titana reagira v sinergiji z drugimi kovinskimi solmi (kot so aluminijeve soli in cirkonijeve soli) za pripravo kompozitnih oksidov titana in aluminija, trdnih raztopin titana in cirkonija ter drugih materialov, ki se uporabljajo v visokotemperaturni keramiki in nosilcih katalizatorjev (za povečanje stabilnosti in specifične površine nosilcev).

II. Področje industrijske katalize: Učinkovite katalitske organske reakcije

Titanium IV Isopropox IDE cas 546-68-9, ki se opira na sposobnost koordinacije prazne d-orbitale osrednjega atoma titana (Ti⁴⁺), je odličen katalizator za različne organske reakcije, še posebej primeren za scenarije, ki zahtevajo visoko selektivnost in malo stranskih reakcij:

Katalizatorji za reakcije esterifikacije in transesterifikacije

Pri sintezi poliestrskih smol (kot sta PET in PBT) lahko zamenjava tradicionalnih kislih katalizatorjev (kot je žveplova kislina) pospeši reakcijo esterifikacije med karboksilnimi kislinami in alkoholi, zmanjša stranske produkte (kot je dehidracija alkoholov) in katalizator je enostavno ločiti od produktov, s čimer se izboljša čistost smole.

Titanov izopropoksid cas 546-68-9katalizira reakcije transesterifikacije (kot je reakcija nižjih estrov z višjimi alkoholi, da nastanejo višji estri) pri sintezi arom in dišav ter farmacevtskih intermediatov, s čimer poveča učinkovitost reakcije in izkoristek produkta.

Selektivna kataliza v organski sintezi

Titanov tetraizopropanolat se kot jedro "titanovega katalitičnega sistema" (na primer v kombinaciji s tartratnimi estri) uporablja v asimetričnih epoksidacijskih reakcijah (za sintezo kiralnih epoksidov, ključnih farmacevtskih intermediatov);

Titanov(IV) izopropoksid katalizira reakcije aldolne kondenzacije in natančno nadzoruje strukturo produkta, zaradi česar je primeren za industrijo finih kemikalij.

III. Področje premazov in lepil: Izboljšanje vmesnih lastnosti materialov

Z izkoriščanjem lastnosti "organsko-anorganskega mostu" (en konec vezan z anorganskimi materiali, drugi konec pa zamrežen z organskimi materiali) je mogoče izboljšati oprijem in trajnost premazov in lepil:

Industrija premazov: Sredstva za zamreženje in pospeševalci adhezije

Z dodajanjem majhne količine tetraizopropil titanata akrilnim in poliuretanskim premazom lahko izopropoksi skupina reagira s hidroksilnimi (-OH) in karboksilnimi (-COOH) skupinami v premazu in tvori zamreženo strukturo, s čimer se izboljša odpornost na vremenske vplive (odpornost na UV-staranje), vodoodpornost in trdota premaza.

Temeljni premaz za kovinske podlage, kot sta jeklo in aluminijeve zlitine, ki spodbuja oprijem premaza na kovinsko površino in zmanjšuje luščenje in rjavenje premaza.

Lepilna industrija: Izboljšajte trdnost lepljenja

Titanov tetraizopropanolat se uporablja kot "vezno sredstvo" v epoksidnih smolnih lepilih in silikonskih lepilih. En konec reagira s hidroksilnimi skupinami na površini anorganskih substratov, kot so kovine in keramika, drugi konec pa se zamreži z organskimi polimernimi verigami lepil. Znatno poveča trdnost vezi ter odpornost lepil na vlago in toploto z anorganskimi materiali (na primer za pakiranje in lepljenje elektronskih komponent).

IV. Drugi posebni nameni

Obdelava kovinskih površin

Titanov tetraizopropanolat se uporablja za površinsko pasivizacijo aluminijevih in magnezijevih zlitin. TiO₂, ki nastane s hidrolizo tetraizopropil titanata, tvori kompozitni pasivacijski film z oksidom na kovinski površini, kar izboljša odpornost kovine proti koroziji (nadomešča tradicionalno pasivizacijo s kromom in je okolju prijaznejša).

Priprava optičnih materialov

S tehnologijo "kemičnega nanašanja iz pare (CVD)" se para tetraizopropil titanata vnese v reakcijsko komoro, kjer se na površini substrata (kot je kremenčevo steklo) razgradi in tvori TiO₂ filme, ki se uporabljajo za pripravo optičnih filtrov in antirefleksnih premazov (za uravnavanje prepustnosti svetlobe).

Tekstilna industrija: Funkcionalna sredstva za dodelavo

Titanov(IV) izopropoksidReagira s hidroksilnimi skupinami na površini tekstilnih vlaken in tvori TiO₂ film na površini vlaken, ki tkanini daje antibakterijske lastnosti (z uporabo fotokatalitičnega baktericidnega učinka TiO₂) in UV odpornost (na primer pri tkaninah za zaščito pred soncem na prostem).