專利名稱：超細過渡金屬粉末的生產(chǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過在高沸點惰性溶劑，例如烴或高級烷基醇中熱解過渡金屬絡(luò)合物來生產(chǎn)超細過渡金屬粉末，特別是釩、鈮和鉭粉末的方法。
文獻1.“High Reduced Organometallic Complexes of Vanadium，Niobium，Tantalum and Chromium”，遞交給明尼蘇達大學(xué)研究生院的論文，Marie Kathleen Pomije，(1995年9月)。
2.Inorg.Chem.(1998)，37，6518-6527，-Barybim等。
3.Inorganica Chemica Acta.(1998)，269，58-62，-Barybin。
4.Chem.Euro.J.(1995)，1，第8頁，-Ellis等。
5.Inorg.Chem.(1983)，22，1865-1870，-Calderazzo等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種通過金屬絡(luò)合物的熱解來生產(chǎn)超細過渡金屬粉末的方法。優(yōu)選，在適當?shù)亩栊匀軇?，舉例來說如烴、烷基醇、醚、二甘醇二甲醚和酯中，在有效的溫度下加熱所述金屬絡(luò)合物足夠長的時間。
合適的金屬絡(luò)合物的實例包含羰基和三氟化膦基團，其中金屬的價態(tài)為0或-1，例如[Et4N][Ta(PF3)6]、[Et4N][Nb(PF3)6]和[Et4N][V(PF3)6]。
因此，一方面，本發(fā)明提供了制備超細金屬粉末的方法，其包括在惰性溶劑中，在有效的溫度下熱解所述金屬的絡(luò)合金屬化合物，其中所述金屬的價態(tài)選自0和1，從而生產(chǎn)出所述超細粉末；以及從所述惰性溶劑中分離所述金屬粉末。
優(yōu)選，所述烴的通式為CnH2n+2，其中n選自12至20。
優(yōu)選，所述鏈烷醇的通式為CnH2n+1OH，其中n選自10至20。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)金屬粉末的平均粒徑小于10微米，優(yōu)選1至5微米，并且更優(yōu)選小于1微米。
本發(fā)明的方法適用于元素周期表中第一、第二和第三過渡金屬系的金屬絡(luò)合物。最優(yōu)選的是VB族元素，即釩、鈮和鉭。
在另一個方面中，本發(fā)明提供了通過如上所述的方法生產(chǎn)的超細金屬粉末。
在另一個方面中，本發(fā)明提供了根據(jù)本發(fā)明的超細金屬粉末的用途，特別是當其中金屬是鉭時用于蜂窩電話(cell phone)中的用途。
在本發(fā)明實踐中使用的金屬絡(luò)合物可以通過在配體試劑(例如一氧化碳、三氟化膦和萘)的存在下，在溶液中還原金屬鹽來制備。
參考文獻1和2已經(jīng)報道了通過兩步還原的三氟膦化(trifluorophosphination)來生產(chǎn)[Et4N][Ta(PF3)6]、[Et4N][Nb(PF3)6]和[Et4N][V(PF3)6]。
具體實施例方式
為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。
實施例實施例1在20毫升熱甲苯中溶解10克羰基鈷(Co2(CO)8)，然后將所得溶液緩慢加入250℃的石蠟油中。紅色的溶液立即變暗并且變黑。放出并除去一氧化碳氣體和甲苯蒸汽。在羰基鈷分解后，冷卻石蠟油，過濾并用己烷洗滌殘余物，然后干燥，制得亞微米級的鈷粉末(3.4克，99％)。
實施例2在10毫升熱丙酮中溶解5克羰基錳(Mn(CO)6)，將所得溶液加入正十六烷醇中并加熱至250℃。產(chǎn)生一氧化碳氣體和丙酮蒸汽。溶液變黑并在羰基錳分解后冷卻正十六烷，過濾并用己烷洗滌殘余物，然后干燥，制得亞微米級的錳粉末(1.2克，99％)。
實施例3在石蠟油中分散5克的HTa(PF3)6并加熱至360℃。觀察到Ta絡(luò)合物立即分解，并且產(chǎn)生氫氣和PF3。在絡(luò)合物分解后，冷卻石蠟油，過濾并用正己烷洗滌殘余物并干燥。得到亞微米級的鉭粉末(1.25克，99％)。
實施例4在50毫升丙酮中溶解100克[Et4N][Ta(PF3)6]，將所得溶液加入100毫升的沸騰的正癸醇中并攪拌20分鐘。過濾所得黑色溶液，并用丙醇洗滌收集的粉末，然后在空氣中干燥，得到亞微米級的鉭粉末(22克)。
盡管已經(jīng)說明并闡明了本發(fā)明特定的優(yōu)選實施方案，但是應(yīng)當理解本發(fā)明不局限于那些具體的實施方案。相反，本發(fā)明包括上述具體的實施方案以及特征在功能或機理上的所有的等價物。
權(quán)利要求
1.一種制備超細過渡金屬粉末的方法，其包括在惰性溶劑中，在有效的溫度下熱解所述金屬的絡(luò)合金屬化合物，其中所述金屬的價態(tài)選自0和1，從而生產(chǎn)出所述超細粉末；以及從所述惰性溶劑中分離所述粉末。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述溶劑選自長鏈烷烴和長鏈烷醇。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述烴的通式為CnH2n+2，其中n選自12至20。
4.權(quán)利要求2的方法，其中所述鏈烷醇的通式為CnH2n+1OH，其中n選自10至20。
5.權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中所述有效溫度高于300℃。
6.權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其中所述粉末的平均粒徑小于10微米。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述平均粒徑在1至5微米之間。
8.權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其中所述金屬是過渡金屬。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述金屬選自元素周期表中第一、第二和第三過渡金屬系。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述金屬為選自V、Nb和Ta的VB族金屬。
11.由權(quán)利要求1至10中任一項所述的方法制備的超細金屬粉末。
12.一種超細金屬粉末，其具有小于10微米的平均粒徑。
13.權(quán)利要求1至12中任一項所述的超細金屬粉末用于蜂窩電話中的用途。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備超細過渡金屬粉末的方法，其包括在惰性溶劑中，在有效的溫度下熱解所述金屬的絡(luò)合金屬化合物，其中所述金屬的價態(tài)選自0和1，從而生產(chǎn)出所述超細粉末；以及從所述惰性溶劑中分離所述粉末。
文檔編號B22F9/16GK1830607SQ20061000615
公開日2006年9月13日 申請日期2006年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月9日
發(fā)明者德米特里·S.·捷列霍夫, 謝爾基·科夫廷, 卡姆蘭·M.·霍贊, 維克托·伊曼紐爾·南塔庫馬 申請人:化學(xué)蒸汽金屬精制公司