โคบอลต์(II) พทาโลไซยานีนเป็นสารเชิงซ้อนออร์แกโนเมทัลลิก ศูนย์กลางของโครงสร้างโมเลกุลคือวงแหวนมาโครที่ประกอบด้วยอะตอมไนโตรเจน 4 อะตอม และมีวงแหวนเบนซีนของพทาโลไซยานีน 4 วงอยู่รอบๆ เป็นผงหรือเม็ดสีน้ำเงินเข้ม ซึ่งเป็นพาราแมกเนติกที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ สามารถละลายได้ง่ายในตัวทำละลายอินทรีย์ทั่วไป เช่น โทลูอีน ไดเมทิลฟอร์มาไมด์ คลอโรฟอร์ม และไตรคลอโรเอทิลีน มีเสถียรภาพทางความร้อนสูง ในอากาศจำเป็นต้องมีอุณหภูมิสูงในการสลายตัว ดังนั้นจึงสามารถใช้เป็นวัสดุไวแสงและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความเสถียรที่อุณหภูมิสูงได้ ด้วยคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดี จึงมีการใช้งานที่หลากหลายสำหรับโฟโตคอนดักชัน การนำไฟฟ้า และการแปลงโฟโตอิเล็กทริค นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ที่มีศักยภาพในการจดจำระดับโมเลกุลและไบโอเซนเซอร์ ภายในโมเลกุล ไอออน Co(II) จะสร้างพันธะประสานงานกับอะตอมไนโตรเจนสี่อะตอมที่อยู่ติดกัน ทำให้โมเลกุลทั้งหมดมีโครงสร้างเป็นแปดด้าน เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่หลากหลายและมีแนวโน้มการใช้งานที่หลากหลาย จึงมีการนำไปใช้งานที่สำคัญในด้านสีย้อมและเม็ดสี สารไวแสง โฟโตเซลล์ ไบโอเซนเซอร์ และตัวเร่งปฏิกิริยาทางเคมี
|
|
สูตรเคมี |
C32H16CoN82- |
มวลที่แน่นอน |
571 |
น้ำหนักโมเลกุล |
571 |
m/z |
571 (100.0%), 572 (34.6%), 573 (5.8%), 572 |
การวิเคราะห์องค์ประกอบ |
ค 67.26; สูง 2.82; น 19.61; ร่วม 10.31 น |
โคบอลต์ (II) พทาโลไซยานีนเป็นสารเชิงซ้อนออร์แกโนเมทัลลิกที่มีการใช้งานที่หลากหลาย
1. สีย้อมและเม็ดสี:
โคบอลต์ (II) พทาโลไซยานีนเป็นสีย้อมและเม็ดสีสีน้ำเงินเข้มที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสิ่งทอ พลาสติก และสารเคลือบ ความสามารถในการละลายและความเสถียรต่อแสงทำให้เป็นส่วนผสมในอุดมคติสำหรับกาว โพลีเมอร์ และเครื่องสำอาง และอื่นๆ นอกจากนี้ยังมีหลายรูปแบบ เช่น โคบอลต์ (II) PHTHALOCYANINE สีเขียวและสีทอง ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในพื้นที่เหล่านี้เช่นกัน
2. สารไวแสง:
โคบอลต์ (II) พทาโลไซยานีนดูดซับแสงอินฟราเรดและแสงอินฟราเรดใกล้เพื่อกระตุ้นการถ่ายโอนประจุ ส่งผลให้เกิดการแยกประจุของแสงที่มองเห็นได้ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเปลี่ยนผ่านของอิเล็กตรอนหรือการปล่อยแสง ดังนั้นจึงสามารถใช้เป็นสารเคลือบป้องกันการสูญเสียที่ดีเยี่ยมสำหรับวัสดุที่ไวต่อแสง วัสดุที่ไวต่อแสงเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า เซ็นเซอร์รับแสง และเลเซอร์ คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้โคบอลต์ (II) พทาโลไซยานีนเป็นวัสดุที่มีประโยชน์สำหรับการเคลือบที่ต้านทานการสูญเสีย การเตรียมตัวอย่างด้วยเลเซอร์ และการแปลงโฟโตอิเล็กทริคด้วยเลเซอร์
3. ตาแมว:
โคบอลต์ (II) พทาโลไซยานีนสามารถใช้เป็นตัวดูดซับที่มีประสิทธิภาพสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งพลังงานแสงที่ถูกดูดซับสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้โคบอลต์ (II) พทาโลไซยานีนเป็นวัสดุสีย้อมไวแสงมีประสิทธิภาพการแปลงสภาพสูงกว่าวัสดุอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกันมาก นอกจากนี้ คุณสมบัติทางแสงของโคบอลต์ (II) PHTHALOCYANINE ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและความเสถียรของเซลล์แสงอาทิตย์ให้ดียิ่งขึ้นอีกด้วย
4. ไบโอเซนเซอร์:
โคบอลต์ (II) พทาโลไซยานีนเป็นวัสดุไบโอเซนเซอร์ที่มีแนวโน้มการใช้งานในวงกว้าง สามารถใช้เป็นโพรบและเซ็นเซอร์สำหรับไอออนของโลหะหนัก สารโมเลกุลขนาดเล็ก ชีวโมเลกุลและเซลล์ ฯลฯ เซ็นเซอร์ที่ใช้เซอร์เฟสพลาสมอนเรโซแนนซ์ (SPR) ยังสามารถตรวจจับชีวโมเลกุล เช่น DNA, RNA และโปรตีนได้อีกด้วย คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้โคบอลต์ (II) พทาโลไซยานีนเป็นวัสดุไบโอเซนเซอร์ที่มีแนวโน้มการใช้งานในวงกว้าง
5. ตัวเร่งปฏิกิริยาเคมี:
โคบอลต์ (II) พทาโลไซยานีนประกอบด้วยสารออกฤทธิ์หลายชนิดที่เอื้อให้เกิดปฏิกิริยาเคมี การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่ามันเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสูงและมีการใช้งานที่หลากหลายในการสังเคราะห์สารอินทรีย์และปฏิกิริยาเคมี
6. สาขาอื่นๆ:
โคบอลต์ (II) พทาโลไซยานีนยังสามารถใช้เพื่อเตรียมแบตเตอรี่ประสิทธิภาพสูง ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ แม่แบบการกัด เซ็นเซอร์ก๊าซออกไซด์ และเซ็นเซอร์ก๊าซ ฯลฯ
โคบอลต์(II) พทาโลไซยานีน(CoPc) เป็นสารเชิงซ้อนโลหะ-อินทรีย์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยมีคุณสมบัติออปโตอิเล็กทรอนิกส์และคุณสมบัติทางเคมีกายภาพที่ดีเยี่ยม เพื่อตอบสนองความต้องการในด้านต่างๆ นักเคมีจำนวนมากได้พัฒนาวิธีการต่างๆ สำหรับการสังเคราะห์ CoPc
1. วิธีการลดคลอรีนของ Me3CO-Co(III)Pc:
นี่เป็นวิธีการสังเคราะห์ CoPc ที่ใช้บ่อยที่สุดวิธีหนึ่ง และต้องใช้วัสดุตั้งต้น เช่น CoCl2 6H2O, พาทาลิกแอนไฮไดรด์ (PHTH) และยูเรีย รวมถึงสารรีดิวซ์ เช่น ไตรเอธานอล (MeOH) และโซเดียมโบโรไฮไดรด์ (NaBH4) วิธีการนี้เป็นปฏิกิริยาสองขั้นตอน:
ขั้นตอนแรกเกี่ยวข้องกับการละลาย CoCl2 และ PHTH ในไตรเอทานอล และทำให้เกิดคอมเพล็กซ์การประสานงานโดยการเติมยูเรียในภายหลัง ภายใต้การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยา หมู่คาร์บอกซิลของสารประกอบโคออร์ดิเนชันจะก่อตัวเป็นสารเชิงซ้อนที่มี Co2+
ขั้นตอนที่สองคือการลด Co2+ โดยใช้ NaBH4 เพื่อสร้าง CoPc ที่มีพิกัดหกพิกัด นอกจากนี้ โครงสร้างผลึกของ CoPc ยังสามารถปรับได้โดยการปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสม เช่น สภาวะของปฏิกิริยา (เช่น อุณหภูมิ ค่า pH ปริมาณการลด ฯลฯ)
ข้อดีของวิธีนี้คือสภาวะที่เกิดปฏิกิริยาไม่รุนแรง ใช้งานง่าย และให้ผลตอบแทนสูง (สูงถึง 80%) สำหรับการสังเคราะห์ CoPc อย่างไรก็ตาม ข้อเสียคือใช้เวลานาน และต้องใช้หลายขั้นตอนในการสังเคราะห์ CoPc และผลผลิตยังได้รับผลกระทบจากคุณภาพและความบริสุทธิ์ของวัสดุตั้งต้นด้วย
2. วิธีไฮโดรเทอร์มอลโดยใช้แป้งมันฝรั่งเป็นแม่แบบ:
วิธีไฮโดรเทอร์มอลโดยใช้แป้งมันฝรั่งเป็นแม่แบบเป็นอีกวิธีหนึ่งที่ใช้ในการเตรียม CoPc โดยผสม Co(Ac)2 (Ac-acetate ion) และ PHTH เป็นครั้งแรกในตัวทำละลายอินทรีย์เพื่อสร้างสารประกอบประสานงาน จากนั้นจึงเทส่วนผสมลงในตัวกลางที่เป็นน้ำซึ่งมีแป้งมันฝรั่ง และนำไปผ่านปฏิกิริยาไฮโดรเทอร์มอลภายใต้อุณหภูมิสูงและความดันสูงเป็นระยะเวลาหนึ่ง
ในระหว่างกระบวนการนี้ เทมเพลตแป้งมันฝรั่งไม่สามารถย่อยสลายได้ และ PHTH และ Co(Ac)2 จะรวมกับเทมเพลตเพื่อสร้าง CoPc เพื่อสร้างอนุภาคนาโนภายในเทมเพลตแป้ง ต่อจากนั้น ด้วยการเอาแม่แบบแป้งออก ก็จะสามารถประดิษฐ์ CoPcs ระดับนาโนได้
ข้อดีของวิธีนี้คือมีโครงสร้างผลึกที่ดีและมีคุณสมบัติการกระจายตัวเป็นเอกเทศ และผลิตภัณฑ์ก็ตรงตามข้อกำหนดการใช้งานโดยตรง และไม่จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนพื้นผิวเพิ่มเติม ในขณะเดียวกัน วิธีการนี้มีข้อดีคือมีต้นทุนการผลิตต่ำ ใช้งานง่าย และต้นทุนต่ำ
3. วิธีการตกตะกอนร่วม:
การตกตะกอนร่วมเป็นอีกวิธีทั่วไปในการเตรียม CoPc วิธีนี้จำเป็นต้องละลาย Co2+ และ PHTH ในสารละลายด้วยเศษส่วนปริมาตรจำนวนหนึ่ง จากนั้นจึงเติมตัวกลางที่เป็นด่าง เช่น NaOH หรือ NH3·H2O ในปริมาณหนึ่งเพื่อสร้างตะกอน จากตัวอย่างที่ตกตะกอนที่เกิดขึ้น สามารถล้างและทำให้บริสุทธิ์ CoPc ด้วยน้ำปราศจากไอออนหรือตัวทำละลายอื่นๆ
วิธีนี้มีความสามารถในการควบคุมและประสิทธิภาพการผลิตที่ดีและสามารถปรับโครงสร้างผลึกและสัณฐานวิทยาของผลิตภัณฑ์ได้โดยการเปลี่ยนเงื่อนไขของปฏิกิริยาเพื่อปรับปรุงความบริสุทธิ์ แต่ข้อเสียคือในระหว่างการทำปฏิกิริยา จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงโคบอลต์ไฮดรอกไซด์และผลพลอยได้อื่นๆ ที่ไร้ประโยชน์
4. วิธีการรีดิวซ์โลหะที่ออกซิไดซ์ได้ง่าย:
วิธีการรีดิวซ์โลหะออกซิเดชั่นอย่างง่ายยังเป็นวิธีการสังเคราะห์ CoPc ทั่วไปอีกด้วย วิธีนี้จำเป็นต้องใช้ผลิตภัณฑ์การสังเคราะห์ปฐมภูมิของ CoPc ที่เตรียมภายใต้สภาวะที่เป็นกรดและการรีดิวซ์ด้วยตัวรีดิวซ์ เช่น N2H4·H2O เพื่อให้ได้สถานะเวเลนซ์คงที่ของ Co(I)Pc หรือ Co(II)Pc สารรีดิวซ์และสภาวะปฏิกิริยาที่แตกต่างกันสามารถสร้างผลิตภัณฑ์ซีรีส์ CoPc ที่แตกต่างกันได้
ข้อดีหลักของวิธีการนี้คือ ความเร็วที่รวดเร็ว ใช้งานง่าย พร้อมใช้งานได้ง่าย และราคาตัวรีดิวซ์ต่ำ แต่ข้อเสียคือบรรยากาศของปฏิกิริยาและตัวรีดิวซ์จะเกิดการระคายเคืองและเป็นพิษต่อร่างกายมนุษย์อย่างมากเมื่อใช้ และของเสียที่เกิดขึ้นนั้นยากต่อการจัดการ
5. วิธีการปล่อยแสงพลาสม่า:
วิธีการปลดปล่อยแสงพลาสม่าเป็นวิธีการสังเคราะห์ CoPc ที่เป็นเอกลักษณ์อีกวิธีหนึ่ง วิธีการนี้ต้องใช้การละลาย Co2+และ PHTH ในเมทานอล และทำปฏิกิริยาด้วยเทคนิคการปล่อยแสงพลาสม่า เทคนิคนี้สามารถกระตุ้นปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วที่ความหนาแน่นของพลังงานสูง และสร้างผลิตภัณฑ์ CoPc ที่ต้องการ วิธีนี้ไม่จำเป็นต้องใช้สารรีดิวซ์หรือเทมเพลตแป้ง ฯลฯ และเหมาะสำหรับการสังเคราะห์ขนาดใหญ่และการผลิตทางอุตสาหกรรม
ข้อดีหลักของวิธีนี้คือ ความเร็วสูง ให้ผลผลิตสูง ไม่มีการปรับเปลี่ยนพื้นผิวเพิ่มเติม เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และทำซ้ำได้ดี แต่ข้อเสียคือต้องใช้อุปกรณ์สูงและต้นทุนสูง
สรุปมีหลายวิธีด้วยกันโคบอลต์ (II) พทาโลไซยานีนการสังเคราะห์และแต่ละวิธีก็มีข้อดีและข้อเสียที่แตกต่างกันออกไป วิธีการเลือกเฉพาะนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ต้นทุน ความยากในการปฏิบัติงาน ผลผลิตของการสังเคราะห์ ความบริสุทธิ์ และข้อกำหนดในการใช้งาน เพื่อให้ได้ความบริสุทธิ์ที่สูงขึ้นและประสิทธิภาพที่ดีขึ้น สภาวะของปฏิกิริยาสามารถปรับได้ตามความต้องการที่แท้จริง เช่น การเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ เช่น เวลาปฏิกิริยา อุณหภูมิ ค่า pH หรือการลดปริมาณ
โครงสร้างโมเลกุลของโคบอลต์ (II) พทาโลไซยานีน (CoPc) มีรายละเอียดดังนี้:
โมเลกุล CoPc ประกอบด้วยอะตอม Co ส่วนกลางและกลุ่ม pyrrolidinyl สี่กลุ่มซึ่งมีโครงสร้างโมเลกุล tetragonal ในระนาบที่คล้ายกับคลอโรฟิลล์ ในหมู่พวกเขากลุ่มไพร์โรลิดินิลประสานงานกับอะตอม Co ผ่านอะตอมไนโตรเจนเพื่อสร้างพันธะเคมีที่เสถียรซึ่งทำให้เกิดโครงสร้างโครงกระดูกของโมเลกุล CoPc รอบอะตอมของ Co ยังมีวงแหวนเบนซีนที่ขยายโดยหมู่ไพร์โรลิดินิล ซึ่งมีประจุลบและสามารถโต้ตอบกับแคตไอออนภายนอกเพื่อสร้างปฏิกิริยาระหว่างไฟฟ้าสถิต
โครงสร้างระนาบของโมเลกุล CoPc ทำให้พวกมันมีคุณสมบัติออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่ดีและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานต่างๆ เช่น เซลล์แสงอาทิตย์ จอแสดงผล และตัวเร่งปฏิกิริยา ในขณะเดียวกัน ความเสถียรของโครงสร้างโมเลกุลยังช่วยเพิ่มศักยภาพในการประยุกต์ในด้านชีวเวชศาสตร์อีกด้วย
ป้ายกำกับยอดนิยม: โคบอลต์ (ii) พทาโลไซยานีน cas 3317-67-7 ซัพพลายเออร์ ผู้ผลิต โรงงาน ขายส่ง ซื้อ ราคา จำนวนมาก ขาย