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酞菁銅

中文名稱：酞菁銅(II)（β型）

英文名稱： Copper(II) phthalocyanine

別名：銅鈦菁;酞菁藍(lán)(α-型);顏料藍(lán)15/顏料藍(lán)B;C.I.顏料藍(lán)15;顏料藍(lán)15;酞菁銅(II);酞菁藍(lán)B

分子式: C32H16CuN8 

分子量: 576.08

CAS號(hào)： 147-14-8

質(zhì)檢信息

質(zhì)檢項(xiàng)目          指標(biāo)值

PSA：             84.02000

LOGP：            1.46190

含量，％           ≥90%

化學(xué)特性

酞菁銅(II)是一種新型的耐高溫聚臺(tái)物,藍(lán)色粉末,色澤鮮艷，著色力強(qiáng),無(wú)臭。λmax:678nm。熔點(diǎn)600°C,不溶于水及有機(jī)溶劑,色澤鮮艷，著色力強(qiáng)。各項(xiàng)性能優(yōu)異，在非極性溶劑中不產(chǎn)生結(jié)晶增大，可用于涂料中,酞菁銅分子有57個(gè)原子。中心元素為銅離子，具有D對(duì)稱性，并有中心對(duì)稱的二維共軛電子結(jié)構(gòu)：

(1) 耐高溫性

聚酞菁銅材料是一種新型的耐高溫聚臺(tái)物，它可 在宇航工業(yè)中用作耐熱層材料聚酞菁銅在空氣之中的起始分解溫度為500℃，在氮?dú)庵械钠鹗挤纸鉁囟葹?60℃。據(jù)報(bào)道含有聚酞菁銅結(jié)構(gòu)的共聚酰亞胺在空氣中的起始分解溫度565℃，最高分解溫度高于600 ℃。

(2)導(dǎo)電性

酞菁銅的載流子遷移率在所有的有機(jī)化合物中是品高的，達(dá)到75cm/V ·s。但其導(dǎo)電性能仍很差，聚酞菁銅固共軛加大，其導(dǎo)電性能可提高12個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到5×10q cn·cm) 。如果采用摻雜技術(shù)?？蛇M(jìn)一步提高它的導(dǎo)電性能，使其能滿足在低維導(dǎo)電材料應(yīng)用中的要求。

(3) 光電導(dǎo)性

酞菁銅是一種很好的光電導(dǎo)體，具有優(yōu)良的光電導(dǎo)性。酞菁銅具有多種晶型，其中α型為穩(wěn)定型，不具有光敏性，一般能量的光照射不能產(chǎn)生光生電子一空穴對(duì)。市售的酞藍(lán)就屬于這種類型的酞菁銅粗品。β型酞菁銅為瀲活型，它的激活能很低，對(duì)紅外光特別敏感，在較低能量光照射下就能使酞菁銅分子電離，產(chǎn)生光生電子一空穴對(duì)。因此β酞菁銅可用以制備靜電復(fù)印機(jī)用有機(jī)光導(dǎo)鼓的感光層。

雖然α型酞菁銅不具有光敏性，但借助極性有機(jī)溶劑誘導(dǎo)及機(jī)械研磨等方法，可將其轉(zhuǎn)化為β型酞菁銅。在酞菁銅的這些晶型中X-CuPc是光敏性較好的一種。目前，對(duì)酞菁銅的光電導(dǎo)性的研究較多，酞菁銅可望成為較好的實(shí)際應(yīng)用光電導(dǎo)材料。由于單純的酞菁銅膜屢在光的照射下，生成的光生載流于沒有載流子傳輸層而使得載流子的復(fù)合率很高，導(dǎo)致酞菁銅制成的薄膜的光電導(dǎo)性比較差。所 目前用酞菁銅與其它材料進(jìn)行復(fù)合，可以得到較好的效果。

 (4) 光伏效應(yīng)

酞菁類化事物在可見光區(qū)不僅吸收范圍寬、吸收系數(shù)大，而且具有極好的光穩(wěn)定性，因此酞菁類太陽(yáng)能電池的研究也十分引人注目，目前其光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到2 ～3 %。利用酞菁銅的光伏效應(yīng)，可制成有機(jī)太陽(yáng)能電池。但就目前而言，酞菁銅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率與無(wú)機(jī)硅太陽(yáng)能電池相比，還顯得較低。為提高酞菁銅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率很多研究者作了大量的工作，在改善酞菁銅太陽(yáng)能電池性能方面取得了一定進(jìn)展。

如在酞菁銅中摻雜TNF、氧摻萘鄰?fù)?；改變物質(zhì)的結(jié)構(gòu)形成P-N結(jié)；使用SPP激發(fā)技術(shù)和在電阻作用界面的金屬原子束摻雜以及有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合等等改進(jìn)措施；這些方法都對(duì)提高酞菁銅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率有積極的作用為了擴(kuò)大酞菁鋼太陽(yáng)能電池的光譜響應(yīng)范圍，國(guó)內(nèi)外也在進(jìn)行各種研究。據(jù)國(guó)外報(bào)道，利用摻雜后的酞菁銅薄膜，可使太陽(yáng)能電池的吸收光譜范圍從紅外光到紫外光整個(gè)領(lǐng)域，并可以使太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)拽效率提高，從而用制作更有效的太陽(yáng)能電池。

（5)氣敏性

酞菁類材料是一類對(duì)氣體具有敏感特性的有機(jī)半導(dǎo)體材料，具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。用LB方法在平面叉指電極上沉積非對(duì)稱取代的酞菁銅薄膜，研究了它的氣敏性。發(fā)現(xiàn)這種酞菁銅LB薄膜對(duì)NO2的探測(cè)靈敏度很高。經(jīng)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)酞菁銅對(duì)某些有毒氣體如NO2、NH3、Cl2等氣體都有較快的響應(yīng)時(shí)問(wèn)和恢復(fù)時(shí)間，探測(cè)靈敏度可達(dá)到ppm數(shù)量級(jí)。酞菁銅具有這樣的性質(zhì)，對(duì)工農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境中的氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)具有十分重大的意義。

(6) 熱電效應(yīng)

聚酞菁銅具有較高的熱電勢(shì)。作為熱電元件使用的材料應(yīng)具有較高的電導(dǎo)率，較低的熱電系數(shù)K，較高的熱電勢(shì)Q，并以熱電效率來(lái)衡量一種材料作為熱電元件使用的適用性。熱電效率值越高，材料的適用性就越好。

(7) 電致發(fā)光性

有機(jī)電致發(fā)光器件近年來(lái)成為電致發(fā)光器件的一個(gè)重要的發(fā)展方向，這是由于它具有成膜均勻穩(wěn)定，制作方法簡(jiǎn)單，色彩可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。酞菁銅作為電致發(fā)光器件的空穴傳輸層使電致發(fā)光器件的性能有了很大的改善，其電致發(fā)光的亮度更高t更均勻。相比之下，非晶態(tài)的酞菁銅比多晶酞菁銅更適于制作高效的電致發(fā)光器件，其電學(xué)、光電性能都比多晶態(tài)的酞菁銅更勝一籌。

(8) 光存貯性

光存貯技術(shù)作為一種新興的信息存貯手段，業(yè)已受到符國(guó)的廣泛重視。開發(fā)高靈敏度、高載噪比和高密度的光存貯介質(zhì)成為光存貯研究的新方向。有機(jī)染料具有慨熔點(diǎn)和低的分解溫度、低熱擴(kuò)散系數(shù)，特別是酞菁衍生物具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，而且其在可見及近紅外區(qū)域都有根強(qiáng)的吸收，使酞菁衍生物成為很有希望的新型光存貯舟質(zhì)。因此對(duì)酞菁銅的光存貯性也有很多的研究。

(9) 催化活性

聚酞菁銅作為電極催化劑具有相當(dāng)高的催化活性。聚酞菁銅可以代替鉑用作燃料電池中的催化劑。

(10) 其他性質(zhì)

酞菁銅還具有特殊的磁性能，光敏氧化還原性、光分解水釋氫以及耐磨性、耐腐性等，從而使酞菁銅成為一種多功能材料具有美好的應(yīng)用前景。

產(chǎn)品用途

酞菁銅(II)（β型）用作染色劑，主要用于油墨、涂料、塑料、橡膠和文教用品的著色。如利用它的光電導(dǎo)性可以制備出性能優(yōu)良的液晶光閥。利用氣敏性可制備出靈敏的氣體傳感器。利用酞菁銅的光伏效應(yīng)可制備出性能穩(wěn)定、廉價(jià)的太陽(yáng)能電池等等。

生產(chǎn)方法

1.該產(chǎn)品合成方法多種，工業(yè)上常用的有烘焙法和溶劑法，現(xiàn)以溶劑法為例說(shuō)明。反應(yīng)方程式操作過(guò)程縮合 在釜中加入三氯苯2776kg、苯酐1200kg及尿素1000kg，升溫至160℃，保溫2h，第六次加入三氯苯及850kg 尿素及230kg氯化亞銅，加畢升溫，并保持一定時(shí)間。第三次加入三氯苯867kg及鉬酸銨13.4kg，加畢后逐漸升溫至200℃左右，進(jìn)行保溫反應(yīng)。然后移入蒸餾鍋加入液堿，并用直接蒸汽蒸出溶劑。以水漂洗，繼續(xù)蒸凈，物料以薄膜干燥器干燥，得粗制品酞菁藍(lán)1250kg。精制 將135kg精制品加入至850kg 98%的硫酸中溶解，在40℃保溫，再加入二甲苯17kg，升溫至70℃，逐漸降溫至24℃，稀釋于水中，靜止3h，吸去上層廢液，如此重復(fù)三次后，用30%氫氧化鈉中和至pH=8～9，攪拌后以直接蒸汽煮沸半小時(shí)，水洗、干燥、磨粉得精制酞菁藍(lán)118kg。2.在裝配有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)瓶中，放入4mol的鄰苯二甲腈和1mol的青銅粉，置于油浴上加熱并攪拌。在190℃時(shí)反應(yīng)混合物開始出現(xiàn)綠色，到220℃時(shí)，反應(yīng)物變成糊狀且越來(lái)越黏稠。在270℃下繼續(xù)攪拌10min。當(dāng)油浴溫度達(dá)到220，瓶?jī)?nèi)反應(yīng)物溫度會(huì)很快上升，并超過(guò)浴溫45℃。在油浴中繼續(xù)反應(yīng)5min，稍微冷卻后，加入乙醇，攪拌分散反應(yīng)物。將完全粉狀的產(chǎn)物反復(fù)用乙醇煮沸幾次，直到乙醇液不再有顏色且不再含有鄰苯二甲腈為止。產(chǎn)品干燥后，即得到酞菁銅產(chǎn)品，產(chǎn)率75％～90%。上述產(chǎn)品中仍?shī)A雜有未反應(yīng)的銅粉，可用濃硫酸處理除去，方法如下：將完全粉碎的酞菁銅顏料，加入到十倍量的濃硫酸中，在室溫下攪拌，1h后經(jīng)砂芯漏斗過(guò)濾，濾渣用濃硫酸洗。然后將濾液與硫酸洗液合并，慢慢倒入到100份重的冰上，并不斷攪拌，得到藍(lán)色絮狀沉淀后，放置2～3h后，用沸水洗，用熱乙醇洗后，在100℃下干燥，得精制的酞菁銅。產(chǎn)率為粗產(chǎn)品的90%～95%。3.通常采用苯酐尿素法生產(chǎn)。以煤油（或三氯化苯、烷萘苯等）為溶劑，鉬酸銨為催化劑，由苯酐與尿素、氯化亞銅縮合制得粗酞菁藍(lán)，再經(jīng)精制和顏料化后處理而得成品。其反應(yīng)機(jī)理如下其具體的生產(chǎn)工藝過(guò)程有烘焙（固相）法和溶劑法兩種，分述如下。（1）烘焙法　將苯酐、尿素、氯化亞銅、鉬酸銨按一定的比例加入轉(zhuǎn)爐內(nèi)，同時(shí)加入銅球，幫助攪拌和研磨。爐下部用電或煤氣、液化氣加熱。將縮合溫度升至110℃，保持4h。再調(diào)升至120～170℃，每小時(shí)升溫10℃；從170～220℃，每小時(shí)升溫20℃；在200～220℃保溫8～10h?？s合完畢后，用水環(huán)泵將物料抽至粗品倉(cāng)。再將氯化鈣、二甲苯和鋼球及粗酞菁藍(lán)加入球磨機(jī)中研磨3～4h后取出，加入水溶罐中溶鹽，合格后用泵送至酸煮罐，用3%鹽酸熱處理，再用泵打入板框壓濾機(jī)過(guò)濾、洗滌。將濾餅加入堿煮罐，用3%～5%燒堿液熱處理，再用泵送入板框壓濾機(jī)過(guò)濾、洗滌。將濾餅放入加料器，再用螺旋輸送機(jī)送至閃蒸干燥機(jī)進(jìn)行干燥。用引風(fēng)機(jī)將物料抽至旋風(fēng)收料器和袋濾器，將干料成品放入成品料倉(cāng)，再經(jīng)混拼機(jī)混拼，去成品包裝。

（２）溶劑法　將溶劑煤油、催化劑鉬酸銨、氯化亞銅加入縮合釜中，加熱使溫度升至95～100℃時(shí)，在攪拌下0.5h內(nèi)投完苯酐，1h內(nèi)投完尿素并使溫度升至120℃，再經(jīng)1h加熱到130℃，1h加熱到160℃，3h加熱到185℃，1h加熱到208℃；在208～216℃回流2～3h，縮合完畢。將產(chǎn)物加入耙式干燥機(jī)蒸出煤油回收再用，粗酞菁藍(lán)用真空泵抽至料倉(cāng)，經(jīng)堿洗罐處理后去真空帶式過(guò)濾機(jī)過(guò)濾洗滌后，再經(jīng)酸洗罐處理后去真空帶式過(guò)濾機(jī)過(guò)濾洗滌。濾餅放入加料器，經(jīng)螺旋輸送機(jī)送入閃蒸干燥機(jī)，用熱空氣干燥。用引風(fēng)機(jī)將物料抽至旋風(fēng)除塵器、袋濾器，然后放入銅酞菁料倉(cāng)。按比例將銅酞菁、食鹽和乙二醇加入捏合機(jī)中，研磨約6h或經(jīng)分析檢驗(yàn)顏料化完全合格后，放入水溶罐中，再用泵打入板框壓濾機(jī)過(guò)濾、洗滌。濾餅放入加料器，經(jīng)螺旋輸送機(jī)送入閃蒸干燥機(jī)，用熱空氣加熱。再用引風(fēng)機(jī)將物料抽至旋風(fēng)收料器和袋濾器，放入成品料倉(cāng)，經(jīng)混拼機(jī)混拼后去成品包裝。

產(chǎn)品信息
[重量]	25g
[顏色]	藍(lán)色