5-bróm-2-furaldehydje biely až svetlo žltý kryštalický prášok s miernym dráždivým zápachom. Molekulárny vzorec C5H3Bro2, CAS 1899-24-7. V dôsledku prítomnosti atómov brómu a skupín aldehydu v tejto zlúčenine môže byť jej tepelná stabilita relatívne zlá a je náchylná na rozkladové alebo oxidačné reakcie. Ľahko sa zhoršuje alebo produkuje škodlivé plyny za podmienok zahrievania. Môže byť rozpustný vo vode a organických rozpúšťadlách, ako je etanol a éter. Môže sa použiť ako farmaceutický medziprodukt na syntézu biologicky aktívnych zlúčenín, ako sú antibakteriálne lieky, antivírusové lieky a protinádorové lieky. Môže sa použiť na ošetrenie organického odpadu obsahujúceho bróm a jeho premenu na neškodné alebo nízku toxicitu reakciami, ako je redukcia alebo oxidácia, čím sa dosiahne využitie odpadu. Môže sa použiť ako syntetický polymérny monomér na prípravu vysoko výkonných polymérnych materiálov, ako sú polymérne vlákna, plastové filmy a biologicky odbúrateľné materiály.
|
|
|
|
Chemický vzorec |
C5h3bro2 |
|
Presná hmota |
174 |
|
Molekulová hmotnosť |
175 |
|
m/z |
174 (100.0%), 176 (97.3%), 175 (5.4%), 177 (5.3%) |
|
Elementárna analýza |
C, 34,32; H, 1,73; Br, 45,66; O, 18.29 |
5-bróm-2-furaldehydmá potenciálnu hodnotu aplikácie v elektrochemickom ukladaní energie, čo zahŕňa najmä výrobu zariadení na skladovanie energie, ako sú batérie a superkondenzátory.
1. Skladovanie energie batérie:
Môže sa použiť ako aktívna látka v batérii a zúčastňovať sa procesu nabíjania a vypúšťania. Jeho atómy brómu a skupiny aldehydu môžu reagovať s elektrolytom a dosahovať skladovanie a uvoľňovanie elektrickej energie. Konkrétne sa môže použiť ako pozitívny alebo negatívny materiál elektród v typoch batérií, ako sú lítium-iónové batérie, batérie iónov sodného alebo batérie iónov brómov. V týchto batériách sa skladovanie a uvoľňovanie elektrickej energie dosahuje reverzibilnými redoxnými reakciami. V porovnaní s tradičnými batériami majú batérie využívajúce 5-Bromo 2 furalDehide ako aktívnu látku výhody, ako je vyššia hustota energie, rýchlejšia rýchlosť nabíjania a vybíjania a lepšia stabilita cyklu.
2. Supercapetor Energy Storage:
Môže sa tiež použiť ako aktívna látka v superkondenzátoroch na rýchle skladovanie a uvoľňovanie elektrickej energie. Superkondenzátory sú zariadenia na ukladanie energie s vysokou hustotou energie a rýchlymi nabíjaním a vypúšťaním, ktoré sa bežne používajú v hybridných vozidlách, elektronických výrobkoch a obnovu energie. Ako aktívna látka v superkondenzátoroch môže ukladať a uvoľňovať elektrickú energiu pomocou dvojvrstvového ukladania náboja alebo faradayov. V porovnaní s tradičnými elektrolytickými kondenzátormi majú superkondenzátory s použitím 5-Bromo 2 furaldehide ako aktívneho materiálu výhod, ako je vyššia hustota energie, dlhšia životnosť cyklu a lepšia adaptabilita životného prostredia.
3. Zlepšenie výkonu zariadení na ukladanie energie:
Môže sa tiež kombinovať s inými aktívnymi látkami alebo elektródovými materiálmi, aby sa zvýšil výkon uchovávania energie. Napríklad kombináciou 5-Bromo 2 furaldehide s elektródovými materiálmi, ako sú uhlíkové materiály, vodivé polyméry alebo iné oxidy kovov, sa môžu pripraviť vysoko výkonné elektródové materiály. Tieto kompozitné elektródové materiály môžu zlepšiť výkon zariadení na skladovanie energie z hľadiska hustoty energie, hustoty energie, životnosti cyklu a bezpečnosti.
Je potrebné poznamenať, že uplatňovanie elektrochemického ukladania energie je stále vo fáze výskumu a pre praktické aplikácie sú potrebné ďalšie experimentálne overenie a technologické prielomy. Zároveň je potrebné dostatočné hodnotenie aj pre faktory, ako je bezpečnosť, prívetivosť v oblasti životného prostredia a výrobné náklady pri skladovaní elektrochemickej energie. V budúcnosti budú s prehĺbením súvisiaceho výskumu a vývojom technológie vyhliadky na aplikáciu v oblasti elektrochemického ukladania energie ešte širšie.
5-Bromo-2-Furfural (CAS číslo: 1899-24-7), tiež známe ako 5-bróm-furfural, 5-bróm-2-cukrový aldehyd, 5-bróm-furan-2-karbaldehyd atď., Je organická zlúčenina so špecifickou chemickou štruktúrou. Jeho molekulárny vzorec je C5H3Bro2 s molekulovou hmotnosťou 174,98. Má jedinečné fyzikálne a chemické vlastnosti, ako napríklad vzhľad hnedej ihly, určitý bod topenia a špecifický hustota a index lomu. Tieto vlastnosti spôsobujú, že 5-Bromo-2-furfural majú potenciálnu hodnotu aplikácie vo viacerých oblastiach, najmä pri skladovaní elektrochemickej energie.
Pozadie a dôležitosť skladovania elektrochemickej energie
Elektrochemické skladovanie energie je technológia, ktorá premieňa elektrickú energiu na chemickú energiu a ukladá ju a potom v prípade potreby prevádza chemickú energiu na elektrickú energiu. Táto technológia má výhody vysokej účinnosti, ochrany životného prostredia a recyklovateľnosti a v súčasnosti je jedným z hotspotov v oblasti energetického výskumu. S neustálym rastom globálneho dopytu po energii a rýchlym rozvojom obnoviteľnej energie zohráva technológia elektrochemického ukladania energie čoraz dôležitejšiu úlohu v oblastiach, ako je regulácia mriežky, distribuovaný prístup k energii a stanice nabíjania elektrických vozidiel.
Princíp aplikácie 5-Bromo-2-Furfural v elektrochemickom skladovaní energie
Ako organická zlúčenina robí špecifické funkčné skupiny a vlastnosti v molekulárnej štruktúre potenciálne cennú pre elektrochemické ukladanie energie. Konkrétne, 5-bróm-2-furfural môže byť chemicky modifikovaný alebo kombinovaný s inými materiálmi, aby sa vytvorili materiály na skladovanie energie so špecifickými elektrochemickými vlastnosťami. Tieto materiály môžu počas procesu nabíjania a vybíjania podstúpiť reverzibilné oxidačné redukčné reakcie, čím sa dosiahne skladovanie a uvoľňovanie elektrickej energie.
Príprava a optimalizácia výkonu 5-Bromo-2-furfurálnych materiálov na skladovanie energie
Optimalizácia výkonu
(1) Morfologická kontrola:
Úpravou podmienok prípravy, ako je reakčná teplota, čas a koncentrácia reaktantu, je možné kontrolovať morfológiu a štruktúru materiálov na báze 5-bróm-2-fluórfurálnych materiálov. Špecifické morfologické štruktúry môžu zvýšiť špecifickú plochu povrchu materiálov, zlepšiť zmáčateľnosť elektrolytov a účinnosť prepravy iónov, čím sa zvýši výkon skladovania energie.
(2) Modifikácia dopingu:
Dopping ostatných prvkov alebo zlúčenín do materiálov na báze 5-bróm-2-fluórfurálnych materiálov, aby sa zmenila ich elektronická štruktúra a chemické vlastnosti. Doping môže zaviesť nové aktívne miesta, zlepšiť redoxnú aktivitu materiálov a zlepšiť ich stabilitu a výkon cyklistiky.
(3) Kompozitný dizajn:
Kompozitné materiály na skladovanie energie sa tvoria kombináciou 5-bróm-2-furfurálne materiály s inými funkčnými materiálmi, ako sú oxidy kovov, uhlíkové materiály atď. Kompozitné materiály môžu integrovať výhody rôznych materiálov na dosiahnutie doplnkového a optimalizovaného výkonu.
Elektrochemické hodnotenie výkonnosti 5-Bromo-2-furfurálnych materiálov na skladovanie energie
Na vyhodnotenie elektrochemického výkonu 5-BROMO-2-furfurálnych materiálov na ukladanie energie je potrebná séria experimentálnych testov a analýz. Tieto testy zahŕňajú testovanie cyklického voltametrie, testovanie konštantného prúdu, testovanie vybíjania náboja, testovanie na impedanciu striedavého prúdu atď. Prostredníctvom týchto testov je možné získať kľúčové ukazovatele, ako je špecifická kapacita, stabilita cyklovania a rýchlosť výkonu materiálu.
1. Test cyklického voltametrie
Cyklická voltametria je bežne používaná metóda elektrochemického testovania, ktorá zaznamenáva krivku variácie prúdu s potenciálom cyklickým skenovaním elektródy v určitom rozsahu potenciálu. Táto metóda testovania môže odhaliť redoxný reakčný proces a reverzibilitu materiálov. V prípade 5-bróm-2-furfurálnych materiálov na ukladanie energie môže cyklické voltametrické testovanie vyhodnotiť aktivitu a reverzibilitu ich redoxných reakcií, ako aj cyklickú stabilitu materiálu.
2. Test konštantného prúdu a vybíjanie
Testovanie konštantného prúdu a testovania vypúšťania je proces nabíjania a vypúšťania elektród pri určitej hustote prúdu a zaznamenávanie krivky potenciálnych variácií v priebehu času. Táto metóda testovania môže získať kľúčové ukazovatele, ako je špecifická kapacita a efektívnosť materiálu Coulomb. V prípade 5-Bromo-2-furfurálnych materiálov na ukladanie energie môže testovanie výbojov konštantného prúdu vyhodnotiť ich výkonnosť energie a stabilita cyklistiky.
3. Test impedancie AC
Testovanie impedancie AC je metóda merania impedancie elektród použitím malého amplitúdového striedavého signálu. Táto metóda testovania môže získať parametre, ako je odpor prenosu náboja a koeficient iónového difúzie materiálu. V prípade 5-Bromo-2-furfurálnych materiálov na skladovanie energie môže testovanie impedancie AC vyhodnotiť svoju výkonnosť prenosu iónov a účinnosť prenosu náboja.
Praktický prípad 5-Bromo-2-Furfural v elektrochemickom skladovaní energie
V súčasnosti niektoré štúdie aplikovali 5-Bromo-2-furfural alebo jeho deriváty do oblasti elektrochemickej energie. Napríklad niektoré štúdie syntetizovali uhlíkové materiály so špeciálnou morfológiou a štruktúrou s použitím derivátov biomasy furfural (vrátane analógov 5-bróm-2-fluorol) ako hlavnej suroviny prostredníctvom špecifických chemických metód. Tieto uhlíkové materiály vykazujú vynikajúci elektrochemický výkon a stabilitu cyklistiky ako materiály na ukladanie energie.
Konkrétne niektoré štúdie použili Schiff Base reakciu a jednostupňovú hydrotermálnu karbonizáciu na prípravu uhlíkových častíc so špeciálnou morfológiou s použitím furfuralu ako zdroja uhlíka. Chemicky aktiváciou a reguláciou štruktúry pórov a kombináciou s elektrochemicky aktívnymi oxidmi kovov sa skonštruovali rôzne materiály na skladovanie energie na báze zinočnatého uhlíka na báze uhlíka. Tieto materiály majú vysokú špecifickú plochu povrchu a bohatú štruktúru pórov, ktorá vedie k rýchlemu prenosu a skladovaniu elektrolytov. Experimentálne výsledky naznačujú, že tieto materiály vykazujú vysokú kapacitu, vysokú hustotu energie/energie a vynikajúcu stabilitu cyklistiky v hybridných superkondenzátoroch zinkových iónov.
Okrem toho výskum využil aktivovaný „pórovitý uhlík v tvare Bayberry ako nosič na zavádzanie kovového oxidu mangánu in situ počas hydrotermálnej syntézy uhlíkových častíc a navrhnutý a syntetizovaný MnO2 potiahnutý„ poréznymi “časticami v tvare uhlíka v tvare Bayberry. Tento kompozitný materiál ako pozitívny elektródový materiál pre mangánové batérie zinku vykazuje vysokú reverzibilnú špecifickú kapacitu a vynikajúcu hustotu energie. Po cykloch nepretržitého náboja a vypúšťania si stále môže udržiavať vysokú špecifickú kapacitu a coulombickú účinnosť. Tieto výsledky výskumu poskytujú užitočné referencie a usmernenia pre uplatňovanie 5-Bromo-2-fluórfuralu v oblasti skladovania elektrochemickej energie.
Nasleduje metóda laboratórnej syntézy pre5-bróm-2-furaldehyd:
Reakcia medzi formaldehydom a brómom: HCHO + BR2→ HCOHBR + H2Co2Br
Reakcia podporovaná kyselinou mravčou: HCOHBR + H2Co2BR → HCOHBRCO2H + H2O
Hydroxid vápenatý reguluje hodnotu pH: HCOHBRCO2H + CA (OH)2→ CABRCH=o+co2 + H2 O
Éterová extrakcia: C5H3Brada2 + C8H10 → C5H3Brada2 · C8H10
Destilácia na odstránenie éteru: C5H3Brada2 · C8H10 → C5H3Brada2 + C8H10
Experimentálne kroky:
Päť rokov zrážok elektronických mechanických výrobkov, vyspelé a stabilné výrobky
Po dokončení brominovanej reakcie sa do reakčnej fľaše pridá kyselina mravčová, aby sa zvýšil výťažok produktu.
Pri pôsobení kyseliny mravčej reakčný roztok postupne zhnedne, čo naznačuje, že reakcia prebieha. V tejto chvíli by sa teplota mala udržiavať na približne 60 stupňoch C a miešanie by malo pokračovať po určitú dobu na dokončenie reakcie.
Reakčný roztok ochladzujte na teplotu miestnosti, pridajte vhodné množstvo vody a upravte hodnotu pH alkalickému hydroxidu vápenatého.
Filtrujte, aby sa odstránil sediment a premyl filtračný koláč malým množstvom vody. Kombinujte roztok filtrátu a premytia a extrakt s éterom.
Sušte éterový extrakt a destilujte sa, aby ste odstránili éter. Zvyšok je 5-bróm-2-futuradehide.
Pomaly pridajte bróm do reakčného roztoku a regulujte teplotu pod 50 stupňov C. Pozorovanie, že sa reakčný roztok zmení žltý, naznačuje, že reakcia sa začala.
Nepriaznivé reakcie
5-Bromo-2-furanaldehyd je organická zlúčenina so špecifickou chemickou štruktúrou, ktorá má určité aplikácie pri chemickej syntéze, farmaceutickom výskume a ďalších oblastiach. Avšak, rovnako ako mnoho chemikálií, zatiaľ čo ľuďom prináša pohodlie, môže to mať nepriaznivé účinky na ľudské zdravie a životné prostredie. Hlboké pochopenie nežiaducich reakcií 5-Bromo-2-furanaldehydu má veľký význam pre racionálne používanie tejto zlúčeniny, ochranu ľudského zdravia a ochranu ekologického prostredia.
Akútna toxicita
Výsledky experimentu na zvieratách
Experimenty na zvieratách sú dôležitým prostriedkom na štúdium akútnej toxicity zlúčenín. Prostredníctvom orálnych experimentov s orálnymi, inhaláciou alebo experimentmi s toxicitou kožného kontaktu na experimentálnych zvieratách, ako sú myši a potkany, je možné pozorovať akútne toxické účinky 5-bróm-2-furanaldehydu na zvieratá. Výskum ukázal, že v určitom rozsahu dávky vykazuje orálny LD50 (LD50) zlúčeniny na myši silnú akútnu toxicitu. Keď myši požívajú určitú dávku 5-Bromo-2-furanaldehydu, v krátkom časovom období zažijú sériu toxických príznakov, ako je znížená aktivita, dýchavičnosť, kŕče atď., Ktoré môžu v závažných prípadoch viesť k smrti. Experimentálne výsledky na potkanoch sú tiež podobné a údaje o akútnej toxicite pri rôznych expozičných dráhach poskytujú dôležité odkazy na vyhodnotenie akútnej škody tejto zlúčeniny ľuďom.
Príznaky otravy
Po perorálnom požití 5-bróm-2-furanaldehydu môžu zvieratá najprv zažiť príznaky podráždenia gastrointestinálneho traktu, ako je nevoľnosť, zvracanie, hnačka atď. Je to spôsobené priamym dráždivým účinkom zlúčeniny na gastrointestinálnu sliznicu. Keď sa dávka zvyšuje, príznaky otravy sa postupne zhoršujú, čo ovplyvní centrálny nervový systém a spôsobí, že zvieratá majú príznaky, ako je vzrušenie, nepokoj a kŕče, čo v konečnom dôsledku vedie k smrti v dôsledku respiračného alebo okresného zlyhania. Pri vystavení inhalácii môžu zvieratá rýchlo pociťovať príznaky podráždenia dýchacích ciest, ako je kašeľ, sipot, ťažkosti s dýchaním atď. V závažných prípadoch môže spôsobiť pľúcny opuch a život ohrozujúci. Kontakt kože s vysokými koncentráciami 5-bróm-2-furanaldehydu môže spôsobiť príznaky podráždenia kože, ako je začervenanie, opuch, bolesť a pľuzgiere.
Chronická toxicita
Účinky dlhodobej expozície na zvieratá
Experimenty s dlhodobým expozíciou zvyčajne používajú nižšie dávky 5-bróm-2-furanaldehydu na infikovanie zvierat, ktoré trvajú mesiace alebo dokonca roky, na pozorovanie jeho účinkov na chronickú toxicitu u zvierat. Výskum zistil, že dlhodobý príjem určitej dávky tejto zlúčeniny môže viesť k pomalému prírastku hmotnosti a brániť rastu a vývoja zvierat. Môže to byť spôsobené zlúčeninami ovplyvňujúcimi absorpciu živín a metabolické procesy zvierat, ktoré narušujú normálne fyziologické funkcie.
Účinky dlhodobej expozície na zvieratá
Okrem toho môže dlhodobá expozícia tiež spôsobiť poškodenie dôležitých orgánov, ako sú pečeň a obličky zvierat. Pečeň je hlavným detoxikačným orgánom ľudského tela. Potom, čo 5-Bromo-2-furanaldehyd vstúpi do tela, väčšina z nich prechádza metabolickou transformáciou v pečeni. Dlhodobá akumulácia môže spôsobiť degeneráciu a nekrózu pečeňových buniek, čo vedie k abnormálnej funkcii pečene. Obličky sú dôležitým orgánom na vylučovanie odpadu a reguláciu rovnováhy tekutín. Poškodenie zlúčenín v obličke sa môže prejaviť ako poškodenie tubulárnych epitelových buniek obličiek a znížené obličkové funkcie.
Špekulácie o potenciálnych chronických nebezpečenstvách pre ľudské zdravie
Na základe experimentálnych výsledkov na zvieratách sa dá odvodiť, že dlhodobá expozícia 5-Bromo-2-furanaldehydu môže predstavovať podobné chronické riziká ako ľudské zdravie. Ak sú pracovníci vystavení vzduchu, ktorý obsahuje zlúčeninu, ktorá obsahuje zlúčeninu po dlhú dobu, alebo často sa dostane do kontaktu s jej prachom, roztokom atď., Môžu postupne pociťovať príznaky fyzického nepohodlia, ako je únava, strata chuti do jedla, závraty atď. Neurodegeneratívne choroby.
Populárne Tagy: 5-Bromo-2-FuraLdehyd CAS 1899-24-7, dodávatelia, výrobcovia, továreň, veľkoobchod, nákup, cena, hromadný, na predaj, na predaj