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7775-41-9/氟化銀的應用

背景[1][2]

氟化銀化學式AgF。分子量126.87。無色或黃色立方系晶塊或白色薄片狀結晶塊。像角質樣 有彈性,難粉碎,但可錘成片或被剪開。具潮解性。受光線作用色變暗,故應貯存于有色玻璃瓶中。熔點435℃,沸點 約1159℃,相對密度5.85215.5。極溶于水,溶液呈中性,微溶于氨水,也可溶于氫氟酸。AgF可由碳酸銀或氧化銀與氫氟酸反應制備。 有機氟化學中常用氟化銀來對不飽和鍵加成。例如,AgF在乙腈中與全氟烯烴反應,產物是全氟烷基銀(I)衍生物。由碳酸銀與氫氟酸作用而得。

應用[3][2][4][5][6]

氟化銀可醫用作強防腐劑,加入水中殺菌、消毒,也可用于有機化合物的氟化反應中。其應用舉例如下:

1. 制備超凈高純氫氟酸。

高純氫氟酸是半導體用電子化學品之一,主要應用于硅片的蝕刻,清洗等工藝。當前氫氟酸主要的檢測項目有陰離子、陽離子、顆粒。氫氟酸的主要的分離提純方法有水洗法、精餾法、螯合劑、樹脂吸附、氧化劑除砷(高錳酸鉀、雙氧水、氟氣等)等,主要關注點為去除氫氟酸中的砷。

其以工業級干態氟化氫為原料,使其在溫度25℃~35℃以及壓力0.08~0.12MPa下從儲罐中導出,依次通過分子篩吸附、0.01μm濾芯過濾、1~2g/L的氟化鋇水溶液以及0.1~1g/L的氟化銀水溶液后,用超純水吸收,并添加雙氧水,保持在20℃~30℃下,循環攪拌至少1個小時;最后,控制蒸餾溫度112.5℃~113.5℃、回流比2~4,進行精餾,精餾餾分經0.1μm濾芯循環過濾,即得。本發明的提純路線設計合理巧妙,所得超凈高純級氫氟酸達到SEMIC12要求,且本發明工藝路線簡單,操作方便,可實現氫氟酸穩定可靠的批量性生產。

2. 制備納米氟化石墨。

氟化石墨是一種性能獨特的新材料,其結構類似于石墨烯,表現出了優異的絕緣體或半導體特性,還可以通過控制氟化石墨片層的尺寸來實現對其帶隙的控制。同時,類似于二維等規聚四氟乙烯,氟化石墨通過引入氟的改性,使其具有表面能與層間能低、電極性高、潤滑性好、熱中子吸收截面小等一系列獨特的物理化學性能,在電池、核反應堆、潤滑、除油、防污、防水等方面獲得了越來越廣泛的應用。

制備包括如下步驟:(1)將納米石墨、檸檬酸和無水乙醇混合均勻后在120~130℃活化3~5h,將混合液的溫度降至常溫后,再向混合液中加入氟化銀和五氟化碘,將混合液在37~52℃反應1.5~2h后,得反應產物;(2)真空抽濾所述反應產物得固體產物,將所述固體產物加入碘化鉀溶液中,攪拌后過濾,所得濾渣經處理后,得預處理后的納米石墨;(3)向所述預處理后的納米石墨中通入氟、氮混合氣,并在200~240℃反應1.5~2.5h后,得成品。本發明的方法與高溫氣相合成法相比,石墨層間化合物比石墨的活性更高,更容易與氟氣反應,氟氣的含量更高、反應溫度也更低及安全性更高。

3. 合成二取代氟化咪唑類離子液體。

離子液體是指在一定溫度范圍內呈現液體的完全由離子構成的物質體系。離子液體作為離子化合物,由于其優異的性質:不燃、蒸汽壓低、對有機和無機物良好的溶 解性、可操作溫度范圍寬(-40—300℃)、酸堿度可調等,所以在電化學、有機合成、催化、分離等領域被廣泛的應用。離子液體在氫化反應中的優點是:反應速率比普通溶劑中快幾倍;所用的離子液體和催化劑的混合液可以重復利用,研究表明離子液體起到溶劑和催化劑的雙重作用。

該方法取等摩爾比的鹵化咪唑和氟化銀完全溶于水中,二者水溶液混合,發生復分解反應,生產二取代氯化咪唑和鹵化銀沉淀。再通過二次與反應溶液中的銀離子充分完全反應,過濾沉淀,真空干燥,得到純凈的終產品。經AlCl3電化學實驗證實,該方法得到的二取代氟化咪唑類離子液體能夠電沉積鋁鍍層,無銀析出。本發明是一種工藝簡單、無有機溶劑、環境友好型、終產物純度高、無廢棄物的二取代氟化咪唑離子液體的合成方法。

氟化銀的應用

4. 作為氟源利用六氟丙烯直接對芳基硼酸氧化七氟異丙基化。

該方法包括以氟化銀為氟源,在銅鹽的作用下,在室溫和有機溶劑中,就可以將六氟丙烯和芳基硼酸轉化為一系列含七氟異丙基的化合物,該反應也適用于烯基硼酸。本發明的方法通過一步反應高選擇性的合成了一系列含七氟異丙基的化合物。七氟異丙基作為全氟烷基大家庭的一員,在諸多領域有所應用,如農藥、材料以及催化劑設計等。其中,在農藥的設計開發中應用最為廣泛。

例如,氟蟲雙酰胺(flubendiamide),又名氟蟲酰胺,商品名為壟歌,是日本農藥株式會社于1998年研發的的一種含七氟異丙基的殺蟲劑。該殺蟲劑與昆蟲細胞的魚尼丁(Ryanodine) 受體作用,激活魚尼丁受體細胞內鈣離子釋放通道,致使貯存鈣離子的失控性釋放,導致昆蟲肌肉 組織內鈣離子濃度上升,隨即鈣離子與肌鈣蛋白結合,誘發肌肉纖維收縮,昆蟲停止進食直至死亡。由于氟蟲雙酰胺選擇性作用于魚尼丁受體,因此它是一種對哺乳動物毒性很低的廣譜性殺蟲劑。

5. 制備一種碳化鈦包覆秸稈基活性炭復合電極材料。

該電極材料由下列重量份的原料制成:硝酸錫2-3、二氧化硅1-2、乙酸鋰2-3、氯銥酸銨1-2、三氟化鉻1-2、氟化銀1-2、硅烷偶聯劑KH-5501-2、碳化鈦3-5、聚苯胺復合材料3-5、秸稈1000-1200、無水氫氧化鉀3-5、去離子水5-10;本發明的聚苯胺復合材料具有價格便宜、電荷密度高等的優點,添加到電極材料中能夠提高導電性和儲電性能;碳化鈦具有高硬度、耐磨損和高導電的作用,添加到電極材料中有效的增強了電極材料的表面利用率、降低電阻、提高比電容量。

制備[2]。

1. 在鉑皿中放入碳酸銀,加入40%的氫氟酸使其完全溶解。將該溶液置于水浴上蒸發,接著移入砂浴上,用鉑勺攪拌并蒸發至干制得氟化銀。所得產品的純度為92%~95%(含5%~8%的Ag2O)。整個合成過程應避光進行。

2. 在避免光線直接照射下將含7%氟化鉀的冰醋酸溶液電解,用一個銀板或銀棒作陽極,用鉑絲作陰.極。電解時電流應大于40毫安。陽極上生成的氟化銀從電極上松落下來,聚集在電解容器的底部。將產物濾出,先后用冰醋酸和無水苯洗滌,然后置于真空干燥器中在室溫除去沾附的苯,產率99.5%。用20伏電壓、120毫安電流,在60分鐘內可獲得0.5克氟化銀。

主要參考資料

[1]化合物詞典

[2] CN201310051970.X一種超凈高純氫氟酸的制備方法

[3] CN201810650226.4一種低溫制備納米氟化石墨的方法

[4] CN201310637536.X一種二取代氟化咪唑類離子液體的合成方法

[5] CN201510225357.4一種利用六氟丙烯直接對芳基硼酸氧化七氟異丙基化的方法

[6] CN201510157617.9一種碳化鈦包覆秸稈基活性炭復合電極材料及其制備方法

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