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第二百零五章 老蘇初顯威(6.2K)

作者:新手釣魚人  分類: 科幻 | 超級科技 | 輕松 | 新手釣魚人 | 走進不科學 | 更多標簽...
 
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走進不科學 第二百零五章 老蘇初顯威(6.2K)

在決定好先行攻克過渡金屬催化這道壁壘后,徐云等人也很快換上了一套標準的實驗服。

高中化學及格的同學應該都知道。

按照元素周期律,人們往往會在過渡金屬的區域內尋找催化劑。

如合成氨的催化劑是鐵觸媒。

五氧化二釩是合成硫酸、硝酸的催化劑。

烯烴與氫氣加成多用蘭尼鎳等等。

為什么這些過渡元素及化合物經常扮演“月老”的角色呢?

這里先用人話給大家解釋一下一個概念:

反饋π鍵。

當過渡金屬原子也就是中心原子和配體之間形成配位鍵時。

配位原子會提供孤對電子,填入中心原子提供的空軌道中。

從而形成一條配位鍵方式的σ鍵。

有時候。

中心原子的某些電子也可能填入配體分子的空軌道內。

這就是反饋π鍵。

而在這個過程中。

配體分子的反鍵軌道π2py、π2pz都是空的。

它作為配體時。

既可以提供孤對電子配位出去,也可以提供π反鍵空軌道,把電子配位進來。

只要中心原子和配體都有孤對電子,都有空軌道,具備了有來有往的先決條件。

再加上兩者對稱性適合,反饋π鍵就形成了。

看到這里。

聰明的同學應該明白了。

沒錯!

如果配體分子與某種過渡金屬原子形成反饋π鍵,那么它原本是空的π反鍵軌道就填入電子了。

而鍵級與反鍵軌道中的電子數是負相關的。

反鍵軌道中填入的電子越多,鍵級越小,鍵越不牢固。

原本非常牢固的N≡N,被反饋鍵這么一折騰,變弱了,說明它的化學活性就大大增強了。

換而言之。

想讓配體分子再發生反應,也就更加容易進行了。

這就是過渡元素催化的原理。

非常簡單,也非常容易的理解。

徐云他們在實驗室中利用的過渡金屬是釕,一種性質很穩定,同時耐腐蝕性很強的金屬。

這玩意兒還有一個很特殊的情況:

它在地殼中含量僅為十億分之一,是最稀有的金屬之一。

但它價格卻又很便宜,是鉑族金屬中最便宜的一種金屬。

不過便宜歸便宜。

由于其晶體結構為六方晶胞的原因,它在吡蟲啉的生產過程中只能用于實驗室端,是沒法在工業生產中成功運用的。

“所以在給出的候選方案中,我們附錄了鑭、鈧、鎵三種金屬,交由Nutrien進行適配。”

實驗室內。

徐云正在向喻元勇介紹著相關情況:

“最后Nutrien給出的回復是鎵金屬,也是綜合能效最高的一類過渡金屬催化劑,收貨后的實操效果也完全符合預期。”

“當然了,也正因如此,他們的設備報價也比預期高了不少。”

在他對面,喻元勇了然的點了點頭。

鑭、鈧、鎵三種金屬中,價格最高的是鈧。

按照眼下的價格,一噸99.9品位的鈧價格是32000塊錢。

其次則是鑭。

噸價27750.02。

鎵的價格最便宜。

一噸才2805塊錢,是以上兩種金屬的十倍。

與此同時。

鎵也是催化效果最好的一個選擇。

不過與價格和效果截然相反的是,三種金屬在工業生產線量產中的難度則是依次升高的。

設備要求自然也是如此。

想到這里。

喻元勇從身邊的桌上拿起了一份報告,翻到其中某一頁,對眾人介紹道:

“徐博士,不瞞你說,目前我們便是卡頓在了催化劑的分子篩這一關。”

“我們團隊試過了很多個方法,但最終都很遺憾的失敗了。”

“別說鎵,連鈧我們都沒有突破。”

“因為無論是那種金屬,配位的骨架雜原子在分子篩中必須是高度隔離的。”

“例如Ti—O—Si中的鄰近主要是Si—O—Si,另一方面Ti主要以四配位方式存在,我們必須在容器內部完成原子缺陷位反應,可這在熱力學上是不利的。”

就在此時,一旁的林振華忽然打斷了他,問道:

“小喻,Nutrien那邊是怎么完成這一步的?能不能借鑒一下他們的思路?”

喻元勇搖了搖頭,指著另一端的電腦說道:

“Nutrien使用了一種化學嫁接專利,整個環節是勾縫相連著的,任意一點都改動不了。”

“完整復制的話且不說工藝難度,專利保護這塊就過不去他們可以把FOERDAT632列入《瓦森納協議》,但徐博士他們卻不能抄襲專利,否則就等于把刀子遞到別人手上了。”

林振華聞言張了張嘴,似乎想說些什么。

但最終還是沒有出聲。

正如喻元勇所說。

華盾生科可不是什么民營小作坊,徐云他們的每一步都會被人用放大鏡盯著,拿命去找你的痛腳。

一旦‘一個螂滅’的產能得到提升。

屆時必然會有人唆使Nutrien提出專利審查,要求核驗是否涉及到了專利侵權的情況。

無賴嗎?

當然無賴。

那頭禁運設備這頭不許仿制,簡直雙標到了極點。

可合法嗎?

答案同樣是肯定的。

哪怕華盾生科背后有科大甚至科院的支持也于事無補。

這種事情一旦發生,等待他們的也必然是極其嚴厲懲罰以及輿論上的瘋狂攻擊。

所以Nutrien和它背后的那些人絲毫不會害怕華盾生科去復制這套化學嫁接環節,或許他們還巴不得你這樣做呢。

隨后徐云想了想,提出了一個新點子:

“喻主任,你說用離子束注入法怎么樣?”

喻元勇眨了眨眼:

“離子束注入法?”

上輩子是離子的同學應該都知道。

所謂離子束注入法,指的是將通過電離而產生的金屬離子在電場中加速,形成高速離子束而打到指定的基體上的方式。

由于離子束的速度很高,可以注入基體的表面層和晶格中,從而達到定期的效果。

不過與化學嫁接法不同,離子束注入法多被用在物理學和材料科學領域。

特別是在半導體表面修飾和摻雜處理方面用得較多,很少用于催化劑的制備。

眼見喻元勇有些費解,徐云便耐心解釋道:

“你想啊,離子束中的金屬離子都是帶正電荷的,會彼此排斥而分開。”

“所以打入基體中的金屬離子,基本上都會保持一個高度隔離的狀態。”

“咱們再往其中加一個化工中間體,例如鄰苯二酚啥的,如此一來,一個Y型的分子篩不就出來了嗎?”

喻元勇越聽眼睛瞪得越大,嘴巴不由自主的張開,一副目瞪口呆的表情。

過了幾秒鐘。

他忽然右手握拳,重重的在左手掌心上一敲:

“對啊,我們完全可以用引入同位金屬離子的方式,去把反鍵軌道里的陽離子給逼出來嘛,哎呀你瞧我這腦袋,怎么就想不到這一層呢?”

徐云聞言,笑而不語。

離子束注入法。

這是他上輩子在離開科研領域前發過的最后一篇論文,其中便涉及到了釩金屬的缺陷位反應過渡效應,涉及到了分子篩。

doi是咳咳,不能說,說了就要痛失網名了。

總而言之。

這種退圈前的最后一篇論文就像是你的初戀一樣,這輩子可能都忘不掉。

因此在得知喻元勇他們在分子篩上卡殼后,徐云便立刻想到了這個思路。

有了徐云的這一提點,接下來的事情就很簡單了。

過渡金屬催化的檢測方式除了最終產物外,還可以運用紫外拉曼光譜技術進行判定。

尤其是在分子篩方面。

拉曼譜峰的準確性甚至還要高一點。

因此很快,喻元勇便準備起了拉曼光譜的潔廁環節。

半個小時后。

喻元勇團隊準備完畢,正式開始檢測。

檢測開始第十分鐘。

渡金屬雜原子開始進入分子篩骨架。

與此同時。

在紫外可見吸收光譜上立刻便出現了骨架氧原子的pπ、以及骨架過渡金屬原子的dπ之間的電荷轉移躍遷吸收。

又過了二十多分鐘。

喻元勇面前的設備臺上出現了一份報告。

“吸收峰在200~350nm的紫外區,電荷轉移躍遷吸收帶中心在220nm”

喻元勇將幾個信息摘錄,和徐云同時展開了計算。

五分鐘后。

徐云和喻元勇相繼抬起頭。

一旁的林振華注意到。

此時此刻,二者的表情都有些凝重,沒有預想中的那般欣喜。

隨后二人對視一眼,只聽徐云道:

“喻主任,你算出來的拉曼信號擴增了幾個量級?”

喻元勇擰著眉頭,報出了一個數字:

“五個量級,你呢?”

徐云朝他揚起了手中的算紙:

“也是五個,五字不行啊”

喻元勇的眉頭頓時擰的更深了,只見他再次審視了一番報告,一臉費解的道:

“奇怪了,電荷轉移躍遷吸收帶中心在220nm左右,最近靠近這一吸收帶的紫外激光是244nm,數據肯定是沒錯的。”

“根據共振拉曼原理,激發光源的能量靠近電子吸收帶時,電子態和振動態之間必然會發生共振。”

“與這種共振有關的振動模的拉曼信號的強度符合躍遷公式,因此四配位的量級應該是6到7才對啊”

徐云同樣拿起報告,像醫生看CT似的抖了抖,認真查看了起來。

過了幾分鐘。

徐云忽然表情一凝,指著其中某欄對喻元勇道:

“喻主任,你看這里,530的位置上為什么會出現一個這么強的拉曼峰?”

片刻過后。

喻元勇和徐云同時想到了什么,異口同聲道:

“選擇性激發?”

選擇性激發。

指的是一定范圍內,表態反饋比預期低的一種情況。

可能是人為的,也可能是反應過程中因為能量缺失而自發產生的。

就像咱們生活里的煤氣灶。

有些時候你開小火,是因為這道菜必須要用小火精燉。

有需要的話,你隨時可以把火力調大。

但有些時候伱開小火,則是因為管道真快沒氣了。

徐云他們遇到的便是后一種情況,或者說后一種的加強版你家的煤氣管道沒氣了,同時煤氣公司還把本該送到你家的煤氣送到了你鄰居家,造成了外

看著眉頭皺的跟看到后臺訂閱的撲街寫手似的二人,一旁的林振華不由出聲道:

“小喻,小徐,我的專業方向在工業,這個選擇性激發的概念不太了解,總之咱們有辦法把它解決掉嗎?”

徐云聞言沉吟片刻,說道:

“恐怕很難,我們使用的是難度最低的鈧,離子束則是選擇了表態為非選擇氧化性能的鐵。”

“因此會出現選擇性激發的情況,多半是因為交互階段出現了某些脈沖特征。”

“比如鐵離子和化工中間體產生了一些波段反饋,把本該第三分鐘出現的反應延遲到了第五分鐘當然了,這只是個必須,總之這種問題短時間內很難能夠解決。”

“咱們目前唯一的選擇,就是硬著頭皮采用這種方式進行生產,畢竟波段雖然和直線不同,但也是能有些產物的。”

“只是這樣一來,咱們的生產成本和效率就都要受到影響了。”

林振華跟著皺起了眉頭:

“原來如此”

接著徐云沉吟片刻,正準備說些好話安慰安慰林振華。

結果話沒出口。

一旁的老蘇忽然輕輕扯了扯他的袖子。

徐云這才收住嘴,轉過頭。

發現老蘇朝自己打了個‘到邊上說話’的眼色。

徐云稍作思索,裝作很隨意的一拍老蘇肩膀,指著不遠處的飲水機道:

“小蘇,跟我去給大家倒幾杯水,做了這么久實驗,不喝水人都得干了。”

老蘇當即意會:

“好的,學長。”

待走到飲水機邊上后。

徐云瞥了眼周圍,壓低聲音對老蘇問道:

“怎么了?”

老蘇先是將一個一次性水杯放到出水口,按了下開關,對徐云說道:

“小徐,老夫對你們所談的具體概念不太了解,但那個所謂的化工中間體,卻令我想到了一件事,不知道對你有沒有啟發。”

“所以我姑且說說,你也隨意聽聽。”

“若是能幫上忙自然最好,若是說錯了,你無視即可。”

徐云把一個接滿水的塑料杯放到一旁,回道:

“蘇公但說無妨。”

老蘇點點頭,沉吟片刻,說道:

“當日你在組裝望遠鏡的時候,曾經提過一件事,老夫至今未曾忘卻。”

“當時你的大致意思就是望遠鏡需要一個拋物面做中介載體來反射物像,但宋代的工業水平有限,加工不了符合你要求的球面鏡。”

“所以后來你另辟蹊徑,選用了旋轉的水銀來實現拋物面效果。”

“在老夫想來,那個所謂的化工中間體既然也是為了起到一個中繼效果,也許它的原理和水銀拋物面沒有任何交集,但二者在性質上或許有些相通。”

“既然如此,老夫便想問一句。”

“眼下的情況是否可以觸類旁通,嘗試著用液體去做這個中間體,通過液體的特殊性質,從而避免選擇性激發的出現呢?”

聽到這番話。

徐云先是一愣,旋即瞳孔驟縮!

老蘇說的這件事情,算是他在北宋副本中比較的一個經典操作了:

當時副本中缺乏刀口儀和干涉儀,徐云便沒法磨制出一個精確的球面透鏡。

因此他取巧的使用了旋轉的水銀實現拋物面,通過類RC結構達成了相同的效果。

雖然這種操作和鄰苯二酚沒有任何交集。

但正如老蘇所言。

二者在性質上其實是有些類似的。

一個反射光,另一個反饋波段,都是起到一個中繼物的效果。

因此若是能通過這個思路拓展。

將鄰苯二酚換成其他一些特殊的液體。

同時通過液體的離心力將固態物質存在的波段反饋給平衡,似乎

真的可行?


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