氘代氨,别名氨气-d3,是氨气的同位素气体,是氨气的三个氢原子被氢的同位素氘取代形成的化合物,CAS号13550-49-7,分子式ND3,分子量20.049,常温下为无色有刺激性气味的气体,密度0.517g/cm3,熔点-78℃,沸点-33℃,闪点132℃,存储需远离火种与热源。
由于氘的存在,氘代氨在常温常压下性质稳定,在高温条件下或者催化剂作用下可分解,可与水发生反应,可与多种酸反应生成铵盐,与金属离子反应生成金属氨化物,与金属氧化物反应生成氮化物与金属单质。氘代氨可以应用在工业、科研等领域。
在工业领域,氘代氨可用于半导体产业中,作为电子特气,用来制备具有优良电学性能的氘代氮化硅、氘代氮氧化硅等,进而应用在随机存取存储器等生产方面;可以制备波导薄膜、低损耗光学仪器;也可以用于化学合成、新药开发、氨燃料电池研制等方面。
在科研领域,利用氘代氨标记,通过氘原子追踪可以研究反应路径;氘代氨具有独特的分子动力学,可利用红外光谱技术来研究分子结构;氘代氨可用作示踪剂,用来观察氨气在大气、土壤中的扩散速度,进而应用在环境科学、地质学等方面。
氘代氨的制备方法主要有:以氮化镁(Mg3N2)、重水(D2O)为原料,通过水解反应得到;以氨气(NH3)、重水(D2O)为原料进行反应得到;以氮气(N2)、氘气(D2)为原料,在高温高压条件下反应得到等。
氘代氨研究与应用价值大,2022年以来我国相关专利数量还在不断增多,主要有中船(邯郸)派瑞特种气体股份有限公司“一种高纯氘代氨的制备方法”、“一种氮化钙水解制备高纯氘代氨的方法”,北京大学“一种用于合成氘代氨气的清洁电化学工艺方法”,福州大学“一种氘代氨合成催化剂及其制备方法与应用”等。
新思界
行业分析人士表示,中船(邯郸)派瑞特种气体股份有限公司是我国代表性氘代氨生产企业,2023年,中船(邯郸)派瑞特种气体股份有限公司年产150吨高纯电子气体项目启动,其中包括5吨/年氘代氨生产能力。
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