Zink-Acetylacetonat-Hydrat Beschreibung
Diese Koordinationsverbindung enthält Zink(II)-Ionen, die von zwei zweizähnigen Acetylacetonat-Liganden in einer tetraedrischen Geometrie chelatiert werden. Die Hydratform (typischerweise x=1-2) weist einen variablen Wassergehalt auf und bildet farblose bis weiße monokline Kristalle. Es ist feuchtigkeitsempfindlich und wird an feuchter Luft allmählich hydrolysiert, um Acetylaceton freizusetzen. Der Feststoff hat ein Molekulargewicht von 263,62 g/mol (wasserfreie Basis) und zersetzt sich bei 138-142°C, ohne zu schmelzen. Seine Dichte liegt zwischen 1,42 und 1,45 g/cm³.
Die thermogravimetrische Analyse (TGA) zeigt einen Gewichtsverlust bei ~100°C (Dehydratisierung) und 250-300°C (Ligandenzersetzung). Die Verbindung zeigt eine ausgezeichnete Flüchtigkeit unter reduziertem Druck, was Anwendungen in der Dampfphase ermöglicht. Die Verbindung ist gut löslich in organischen Lösungsmitteln wie Ethanol (25 g/100mL), Aceton und Chloroform, aber unlöslich in Wasser. Die Lösungen zeigen eine schwache Lumineszenz und zersetzen sich bei längerer UV-Bestrahlung.
Die Acac-Liganden unterliegen einer elektrophilen Substitution und lassen sich leicht mit anderen Metallen koordinieren. In inerter Atmosphäre weist es eine bemerkenswerte thermische Stabilität bis zu 120°C auf. Es reagiert jedoch mit starken Säuren/Basen unter Bildung von Acetylaceton (pKa=8,9). Seine Lewis-Säurefunktion erleichtert die katalytische Aktivität bei organischen Reaktionen.
Zinkacetylacetonat-Hydrat Anwendungen
Zinkacetylacetonathydrat dient in erster Linie als hochreine Vorstufe für Zinkoxid-Dünnschichten in CVD- und ALD-Verfahren, die für die Herstellung transparenter leitfähiger Oxide in Solarzellen, Touchscreens und energieeffizienten Fenstern unerlässlich sind. Seine Flüchtigkeit und kontrollierte Zersetzung ermöglichen ein gleichmäßiges Filmwachstum für piezoelektrische Sensoren und UV-emittierende Geräte. Darüber hinaus fungiert es als vielseitiger Lewis-Säure-Katalysator in der organischen Synthese, der vor allem Umesterungsreaktionen für die Biodieselproduktion und ringöffnende Polymerisationen erleichtert. In der Materialwissenschaft fungiert die Verbindung als Vernetzungsmittel für Silikonkautschuk und Harze durch Ligandenaustauschmechanismen und dient als Vorlage für die Sol-Gel-Synthese von Zinkoxid-Nanopartikeln, die in der Photokatalyse und in antibakteriellen Beschichtungen verwendet werden. Weitere Anwendungen sind die Dotierung von Halbleitermaterialien wie Titandioxid, die Verbesserung des Flammschutzes in Polymeren und die Stabilisierung von UV-empfindlichen Beschichtungen. Aufgrund seiner Feuchtigkeitsempfindlichkeit muss es bei diesen Prozessen unter Schutzatmosphäre gehandhabt werden, insbesondere bei Dampfphasenanwendungen, bei denen eine präzise Stöchiometrie entscheidend ist.
Verpackung von Zinkacetylacetonat-Hydrat
Unsere Produkte werden in maßgeschneiderten Kartons verschiedener Größen verpackt, die sich nach den Abmessungen des Materials richten. Kleine Artikel werden sicher in PP-Kartons verpackt, während größere Artikel in maßgeschneiderte Holzkisten gelegt werden. Wir sorgen für eine strikte Einhaltung der Verpackungsanpassung und die Verwendung geeigneter Polstermaterialien, um einen optimalen Schutz während des Transports zu gewährleisten.
Verpackung: Karton, Holzkiste, oder kundenspezifisch.
Bitte sehen Sie sich die Verpackungsdetails zu Ihrer Information an.
Herstellungsprozess
1)Prüfverfahren
(1)Analyse der chemischen Zusammensetzung - Verifiziert mit Techniken wie GDMS oder XRF, um die Einhaltung der Reinheitsanforderungen zu gewährleisten.
(2)Prüfung der mechanischen Eigenschaften - Umfasst Zugfestigkeit, Streckgrenze und Dehnungstests zur Bewertung der Materialleistung.
(3)Maßprüfung - Misst Dicke, Breite und Länge, um die Einhaltung der vorgegebenen Toleranzen zu gewährleisten.
(4)Prüfung der Oberflächenqualität - Überprüfung auf Defekte wie Kratzer, Risse oder Einschlüsse durch Sicht- und Ultraschallprüfung.
(5)Härteprüfung - Bestimmung der Materialhärte zur Bestätigung der Gleichmäßigkeit und mechanischen Zuverlässigkeit.
Detaillierte Informationen entnehmenSie bitte den SAM-Prüfverfahren.
FAQs zu Zinkacetylacetonat-Hydrat
Q1. Welches sind die wichtigsten industriellen Verwendungszwecke für diese Verbindung?
Die Hauptanwendung ist die Aufdampfung von Hochleistungs-Zinkoxidschichten in der Optoelektronik (Solarzellen, transparente Elektroden) und in piezoelektrischen Geräten, wobei die präzise Stöchiometrie und die Flüchtigkeit bei 130-150 °C unter reduziertem Druck genutzt werden.
Q2. Warum wird es in der Katalyse bevorzugt?
Als Lewis-Säure-Katalysator aktiviert es effizient Carbonylgruppen bei Veresterungs- und Umesterungsreaktionen (z. B. bei der Biodieselsynthese), wobei seine zweizähnigen Acetylacetonat-Liganden eine kontrollierte Reaktivität bei Polymerisationen ermöglichen.
Q3. Wie wirkt sich Feuchtigkeit auf seine Leistung aus?
Die Hydratform ist hygroskopisch, zersetzt sich aber oberhalb von 140 °C. Für feuchtigkeitsempfindliche Anwendungen wie CVD werden wasserfreie Typen empfohlen; für Anwendungen in der Lösungsphase (z. B. Sol-Gel-Nanopartikelsynthese) löst sich das Hydrat ausreichend in Ethanol/Chloroform.
Verwandte Informationen
1.übliche Zubereitungsmethoden
Die Synthese von Zinkacetylacetonathydrat erfolgt in der Regel durch eine Metathesereaktion zwischen Zinksalzen und Acetylaceton unter kontrollierten Bedingungen. Industriell wird Zinksulfat oder Zinkacetat in einem warmen Ethanol-Wasser-Gemisch (typischerweise 3:1 v/v) bei 60-65 °C gelöst, gefolgt von der tropfenweisen Zugabe von Acetylaceton, das mit stöchiometrischem Ammoniak als Deprotonierungsmittel vorgemischt wird. Der Ammoniak neutralisiert die bei der Komplexbildung freigesetzten H⁺-Ionen und treibt die Reaktion zur Vollendung. Wenn die Mischung allmählich auf Raumtemperatur abkühlt, fallen innerhalb von 2-3 Stunden weiße kristalline Feststoffe aus. Das Rohprodukt wird dann durch Umkristallisierung aus wasserfreiem Ethanol gereinigt, wobei durch langsames Verdampfen bei 35-40 °C monokline Kristalle entstehen. Zu den kritischen Prozesskontrollen gehören die Aufrechterhaltung des pH-Werts von 7,5-8,0, um die Mitausfällung von Zinkhydroxid zu verhindern, die Verwendung von entgasten Lösungsmitteln, um die Verunreinigung durch Karbonate zu minimieren, und die Anwendung von Abkühlungsraten unter 5°C/min, um die Hydratbildung zu gewährleisten (x=1-2). Die abschließende Trocknung erfolgt unter dynamischem Vakuum (<0,1 mbar) bei 40°C für 12 Stunden, wobei eine Ausbeute von 70-85% mit einer Reinheit von >99% erzielt wird, die durch chelatometrische Titration überprüft wird. Die Hydratstruktur bildet sich durch den Einbau von Wassermolekülen in freie Stellen des Kristallgitters während der Kristallisation und nicht durch direkte Koordination mit Zinkzentren.
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