五氧化二碘在制备高残炭沥青中的应用

简述

五氧化二碘别名碘酐，是一种外观为白色结晶性粉末的无机化合物，其化学式为I₂O₅，分子量约为333.806，是碘唯一稳定的氧化物。该物质一般情况下易溶于水，可溶于甲醇，不溶于无水乙醇，醚，氯仿和二硫化碳等溶剂。

五氧化二碘在分析上普遍用作一氧化碳转化为二氧化碳的催化氧化剂。在氮肥工业中，凡是采用电导法测定微量(CO)，一般都采用五氧化二碘做氧化剂。五氧化二碘的制作好坏，直接影响微量的测定。当氧化剂的外观发灰时，其转化率一般会降到百分之几。针对氧化剂寿命过短的问题，研究人员参阅并对比了有关五氧化二碘制作的各种资料，发现在五氧化二碘的制作过程中，不同的活化温度和可能是造成氧化剂活化寿命长短的原因[1]。

用途

在新型炭材料领域，五氧化二碘可以辅助亲电碘化1-甲基萘制备高残炭沥青。具体的，以1-甲基萘(1-MNP)为原料，采用碘化/脱碘聚合法成功制备新型高残炭沥青，研究溶剂种类，碘化温度和反应物摩尔比对碘化样品的影响。GC-MS结果表明，当1-MNP，I₂和I₂O₅以1:0.75:0.18的摩尔比在60℃乙酸溶液中反应24h，碘化产物主要由1-碘-4-甲基萘组成，选择性高达96.4%。碘化样品经130 ～ 180℃热处理发生脱碘化氢缩合反应。对所制沥青的甲醇可溶组分分析结果表明，脱碘化氢过程中有芳环加氢产物(四氢萘，5-甲基四氢萘等)和甲基迁移产物(2-甲基萘，二甲基萘，三甲基萘等)生成。通过TG，1H-NMR和Fr-IR等手段对沥青结构进行表征，结果表明该沥青具有较高的聚合度(甲苯可溶组分低于12 wt.%)，较高的残炭率(54 ～66 wt.%)以及较复杂的甲基萘分子组装方式(包括α-α',α-β'和β-β')。脱碘聚合显著提高了沥青的聚合度和残炭率，也就是说这种沥青可用于高性能炭材料的制备[2]。

参考文献

[1]熊勋民,罗纯初.关于五氧化二碘的活化过程及其应用的讨论[J].精细化工中间体, 1979(2):77-82.

[2]杨海潇,韩贺祥,王际童,et al.五氧化二碘辅助亲电碘化1-甲基萘制备高残炭沥青[J].新型炭材料, 2018, 33(3):203-212.