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第二百零五章 老苏初显威(6.2K)

走进不科学 新手钓鱼人 2241 2024-11-19 14:48

  在决定好先行攻克过渡金属催化这道壁垒后,徐云等人也很快换上了一套标准的实验服。

   高中化学及格的同学应该都知道。

   按照元素周期律,人们往往会在过渡金属的区域内寻找催化剂。

   如合成氨的催化剂是铁触媒。

   五氧化二钒是合成硫酸、硝酸的催化剂。

   烯烃与氢气加成多用兰尼镍等等。

   为什么这些过渡元素及化合物经常扮演“月老”的角色呢?

   这里先用人话给大家解释一下一个概念:

   反馈π键。

   当过渡金属原子....也就是中心原子和配体之间形成配位键时。

   配位原子会提供孤对电子,填入中心原子提供的空轨道中。

   从而形成一条配位键方式的σ键。

   有时候。

   中心原子的某些电子也可能填入配体分子的空轨道内。

   这就是反馈π键。

   而在这个过程中。

   配体分子的反键轨道π2py*、π2pz*都是空的。

   它作为配体时。

   既可以提供孤对电子配位出去,也可以提供π反键空轨道,把电子配位进来。

   只要中心原子和配体都有孤对电子,都有空轨道, 具备了有来有往的先决条件。

   再加上两者对称性适合,反馈π键就形成了。

   看到这里。

   聪明的同学应该明白了。

   没错!

   如果配体分子与某种过渡金属原子形成反馈π键,那么它原本是空的π反键轨道就填入电子了。

   而键级与反键轨道中的电子数是负相关的。

   反键轨道中填入的电子越多,键级越小,键越不牢固。

   原本非常牢固的N≡N,被反馈键这么一折腾, 变弱了, 说明它的化学活性就大大增强了。

   换而言之。

   想让配体分子再发生反应,也就更加容易进行了。

   这就是过渡元素催化的原理。

   非常简单,也非常容易的理解。

   徐云他们在实验室中利用的过渡金属是钌,一种性质很稳定,同时耐腐蚀性很强的金属。

   这玩意儿还有一个很特殊的情况:

   它在地壳中含量仅为十亿分之一,是最稀有的金属之一。

   但它价格却又很便宜,是铂族金属中最便宜的一种金属。

   不过便宜归便宜。

   由于其晶体结构为六方晶胞的原因。

   它在吡虫啉的生产过程中只能用于实验室端,是无法在工业生产中成功运用的。

   “所以在给出的候选方桉中,我们附录了镧、钪、镓三种金属,交由Nutrien进行适配。”

   实验室内。

   徐云正在向喻元勇介绍着相关情况:

   “最后Nutrien给出的回复是镓金属,也是综合能效最高的一类过渡金属催化剂,收货后的实操效果也完全符合预期。”

   “当然了,也正因如此,他们的设备报价也比预期高了不少。”

   在他对面,喻元勇了然的点了点头。

   镧、钪、镓三种金属中,价格最高的是钪。

   按照眼下的价格。

   一吨99.9%品位的钪,价格大概是块钱。

   其次则是镧。

   吨价.02。

   镓的价格最便宜。

   一吨才2805块钱, 是以上两种金属的十倍。

   与此同时。

   镓也是催化效果最好的一个选择。

   不过与价格和效果截然相反的是。

   三种金属在工业生产线量产中的难度则是依次升高的。

   设备要求自然也是如此。

   想到这里。

   喻元勇从身边的桌上拿起了一份报告, 翻到其中某一页。

   随后对众人介绍道:

   “徐博士, 不瞒你说,目前我们便是卡顿在了催化剂的分子筛这一关。”

   “我们团队试过了很多个方法,但最终都很遗憾的失败了。”

   “别说镓,连钪我们都没有突破。”

   “因为无论是那种金属,配位的骨架杂原子在分子筛中必须是高度隔离的。”

   “例如Ti—O—Si中的邻近主要是Si—O—Si,另一方面Ti主要以四配位方式存在,我们必须在容器内部完成原子缺陷位反应,可这在热力学上是不利的。”

   就在此时,一旁的林振华忽然打断了他,问道:

   “小喻,Nutrien那边是怎么完成这一步的?能不能借鉴一下他们的思路?”

   喻元勇摇了摇头,指着另一端的电脑说道:

   “Nutrien使用了一种化学嫁接专利,整个环节是勾缝相连着的,任意一点都改动不了。”

   “完整复制的话且不说工艺难度,专利保护这块就过不去——他们可以把FOERDA-T632列入《瓦森纳协议》,但徐博士他们却不能抄袭专利,否则就等于把刀子递到别人手上了。”

   林振华闻言张了张嘴,似乎想说些什么。

   但最终还是没有出声。

   正如喻元勇所说。

   华盾生科可不是什么民营小作坊,徐云他们的每一步都会被人用放大镜盯着,拿命去找你的痛脚。

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