乙醇钽的合成与应用

简述

乙醇钽是一种分子式为C₁₀H₂₅O₅Ta，分子量为406.2901的有机原料，一般以白色或浅黄色晶体的形式存在，易燃，易引起灼伤。此外，乙醇钽具有较强的吸湿性，容易溶解于水和有机溶剂中，商售商品多为无色溶液。

合成方法

实验研究了"牺牲"阳极法电化学合成乙醇钽过程中，添加剂种类与浓度，电解液温度，阴阳极极距和电流密度的影响。选取最佳合成条件为：四甲基氯化铵0.04mol/L，温度为电解液的沸腾温度，极距约2cm，电流密度220A/m²。电合成的混合液经常压蒸馏和减压蒸馏得到目标物质乙醇钽，电合成的电流效率大于95%，产品蒸馏时钽的直收率82.8%[1]。

应用

Ta₂O₅薄膜层具有较高的介电常数，折射率以及和ULSI加工过程中的相容性，因而将在硅芯片栅层材料，动态随机存储器，减反膜，气敏传感器，太阳能光伏电池面板介电层等方面得到应用。该物质可以乙醇钽为原料，通过常规金属有机化合物气相沉积，光致化学气相沉积，等离子增强化学气相沉积，原子层化学气相沉积和脉冲化学气相沉积法制备[2]。

此外，以乙醇钽，钛酸丁酯为原料，以乙醇为溶剂，通过溶胶-凝胶法及超临界干燥成功可制备得到TaO-TiO复合气凝胶。用场发射扫描电镜(SEM)，透射电镜(TEM)，扫描电镜模式下的电子能谱仪(EDS)以及比表面积吸附仪(BET)对其进行表征。结果表明：该气凝胶是由粒径在nm量级的Ti和Ta的羟基氧化物胶体颗粒堆积而成的低密度，高比表积的多孔网络结构材料，孔径分布主要集中在5~15 nm，比表面积为492.9 m/g，密度为90 mg/cm左右[3]。

除上述有机合成领域，文献还报道了一种促进细胞生长防裂纹涂层的制备方法，包括如下步骤：于搅拌环境下，向无水乙醇中加入乙醇钽，醋酸镁，二乙醇胺和去离子水，加入完毕后进行搅拌，静置老化，获得乙醇钽镁溶胶凝胶。再将具有微纳米形貌的钛片浸入所得乙醇钽镁溶胶凝胶中，维持一段时间至乙醇钽镁溶胶凝胶粘附在所述具有微纳米形貌的钛片上后，取出晾置。然后进行加热处理，即得所述涂层。上述制备过程简单，无裂纹产生且可以具有明显的促进成骨性能。同时，本发明的涂层还可以增强钛的耐腐性[4]。

参考文献

[1]杨声海,潘泽强,李朝晖,等."牺牲"阳极法合成乙醇钽研究[J].稀有金属材料与工程, 2006, 35(4):625-628.DOI:10.3321/j.issn:1002-185X.2006.04.028.

[2]杨声海,刘银元,邱冠周,等.乙醇钽化学气相沉积制备Ta₂O₅薄膜研究进展[J].稀有金属材料与工程, 2007, 36(12):5.DOI:10.3321/j.issn:1002-185x.2007.12.002.

[3]王鲜,任洪波,张林,等.块状TaO-TiO复合气凝胶的制备与表征[J].强激光与粒子束, 2008, 20(10):0-0.

[4]肖东琴,冯刚,陈硕,等.一种促进细胞生长防裂纹涂层及其制备方法:CN202110111691.2[P].CN112891628A.