第二百零五章 老苏初显威(6.2K)

    在决定好先行攻克过渡金属催化这道壁垒后，徐云等人也很快换上了一套标准的实验服。

    高中化学及格的同学应该都知道。

    按照元素周期律，人们往往会在过渡金属的区域内寻找催化剂。

    如合成氨的催化剂是铁触媒。

    五氧化二钒是合成硫酸、硝酸的催化剂。

    烯烃与氢气加成多用兰尼镍等等。

    为什么这些过渡元素及化合物经常扮演“月老”的角色呢？

    这里先用人话给大家解释一下一个概念：

    反馈π键。

    当过渡金属原子....也就是中心原子和配体之间形成配位键时。

    配位原子会提供孤对电子，填入中心原子提供的空轨道中。

    从而形成一条配位键方式的σ键。

    有时候。

    中心原子的某些电子也可能填入配体分子的空轨道内。

    这就是反馈π键。

    而在这个过程中。

    配体分子的反键轨道π2py*、π2pz*都是空的。

    它作为配体时。

    既可以提供孤对电子配位出去，也可以提供π反键空轨道，把电子配位进来。

    只要中心原子和配体都有孤对电子，都有空轨道, 具备了有来有往的先决条件。

    再加上两者对称性适合，反馈π键就形成了。

    看到这里。

    聪明的同学应该明白了。

    没错！

    如果配体分子与某种过渡金属原子形成反馈π键，那么它原本是空的π反键轨道就填入电子了。

    而键级与反键轨道中的电子数是负相关的。

    反键轨道中填入的电子越多，键级越小，键越不牢固。

    原本非常牢固的N≡N，被反馈键这么一折腾, 变弱了, 说明它的化学活性就大大增强了。

    换而言之。

    想让配体分子再发生反应，也就更加容易进行了。

    这就是过渡元素催化的原理。

    非常简单，也非常容易的理解。

    徐云他们在实验室中利用的过渡金属是钌，一种性质很稳定，同时耐腐蚀性很强的金属。

    这玩意儿还有一个很特殊的情况：

    它在地壳中含量仅为十亿分之一，是最稀有的金属之一。

    但它价格却又很便宜，是铂族金属中最便宜的一种金属。

    不过便宜归便宜。

    由于其晶体结构为六方晶胞的原因。

    它在吡虫啉的生产过程中只能用于实验室端，是无法在工业生产中成功运用的。

    “所以在给出的候选方桉中，我们附录了镧、钪、镓三种金属，交由Nutrien进行适配。”

    实验室内。

    徐云正在向喻元勇介绍着相关情况：

    “最后Nutrien给出的回复是镓金属，也是综合能效最高的一类过渡金属催化剂，收货后的实操效果也完全符合预期。”

    “当然了，也正因如此，他们的设备报价也比预期高了不少。”

    在他对面，喻元勇了然的点了点头。

    镧、钪、镓三种金属中，价格最高的是钪。

    按照眼下的价格。

    一吨99.9%品位的钪，价格大概是32000块钱。

    其次则是镧。

    吨价27750.02。

    镓的价格最便宜。

    一吨才2805块钱, 是以上两种金属的十倍。

    与此同时。

    镓也是催化效果最好的一个选择。

    不过与价格和效果截然相反的是。

    三种金属在工业生产线量产中的难度则是依次升高的。

    设备要求自然也是如此。

    想到这里。

    喻元勇从身边的桌上拿起了一份报告, 翻到其中某一页。

    随后对众人介绍道：

    “徐博士, 不瞒你说，目前我们便是卡顿在了催化剂的分子筛这一关。”

    “我们团队试过了很多个方法，但最终都很遗憾的失败了。”

    “别说镓，连钪我们都没有突破。”

    “因为无论是那种金属，配位的骨架杂原子在分子筛中必须是高度隔离的。”

    “例如Ti—O—Si中的邻近主要是Si—O—Si，另一方面Ti主要以四配位方式存在，我们必须在容器内部完成原子缺陷位反应，可这在热力学上是不利的。”

    就在此时，一旁的林振华忽然打断了他，问道：

    “小喻，Nutrien那边是怎么完成这一步的？能不能借鉴一下他们的思路？”

    喻元勇摇了摇头，指着另一端的电脑说道：

    “Nutrien使用了一种化学嫁接专利，整个环节是勾缝相连着的，任意一点都改动不了。”

    “完整复制的话且不说工艺难度，专利保护这块就过不去——他们可以把FOERDA-T632列入《瓦森纳协议》，但徐博士他们却不能抄袭专利，否则就等于把刀子递到别人手上了。”

    林振华闻言张了张嘴，似乎想说些什么。

    但最终还是没有出声。

    正如喻元勇所说。

    华盾生科可不是什么民营小作坊，徐云他们的每一步都会被人用放大镜盯着，拿命去找你的痛脚。

    一旦‘一个螂灭’的产能得到提升。

    届时必然会有人唆使Nutrien提出专利审查，要求核验是否涉及到了专利侵权的情况。

    无赖吗？

    当然无赖。

    那头禁运设备这头不许彷制, 简直双标到了极点。

    可合法吗？

    答桉同样是肯定的。

    哪怕华盾生科背后有科大甚至科院的支持也于事无补。

    这种事情一旦发生，等待他们的也必然是极其严厉惩罚以及舆论上的疯狂攻击。

    所以Nutrien和它背后的那些人丝毫不会害怕华盾生科去复制这套化学嫁接环节，或许他们还巴不得你这样做呢。

    随后徐云想了想，提出了一个新点子：

    “喻主任，你说用离子束注入法怎么样？”

    喻元勇眨了眨眼：

    “离子束注入法？”

    上辈子是离子的同学应该都知道。

    所谓离子束注入法，指的是将通过电离而产生的金属离子在电场中加速，形成高速离子束而打到指定的基体上的方式。

    由于离子束的速度很高，可以注入基体的表面层和晶格中，从而达到定期的效果。

    不过与化学嫁接法不同，离子束注入法多被用在物理学和材料科学领域。

    特别是在半导体表面修饰和掺杂处理方面用得较多，很少用于催化剂的制备。

    眼见喻元勇有些费解，徐云便耐心解释道：

    “你想啊，离子束中的金属离子都是带正电荷的，会彼此排斥而分开。”

    “所以打入基体中的金属离子，基本上都会保持一个高度隔离的状态。”

    “咱们再往其中加一个化工中间体，例如邻苯二酚啥的，如此一来，一个Y型的分子筛不就出来了吗？”

    喻元勇越听眼睛瞪得越大，嘴巴不由自主的张开，一副目瞪口呆的表情。

    过了几秒钟。

    他忽然右手握拳，重重的在左手掌心上一敲：

    “对啊，我们完全可以用引入同位金属离子的方式，去把反键轨道里的阳离子给逼出来嘛，哎呀你瞧我这脑袋，怎么就想不到这一层呢？”

    徐云闻言，笑而不语。

    离子束注入法。

    这是他上辈子在离开科研领域前发过的最后一篇论文，其中便涉及到了钒金属的缺陷位反应过渡效应，涉及到了分子筛。

    doi是.....咳咳，不能说，说了就要痛失网名了。

    总而言之。

    这种退圈前的最后一篇论文就像是你的初恋一样，这辈子可能都忘不掉。

    因此在得知喻元勇他们在分子筛上卡壳后，徐云便立刻想到了这个思路。

    有了徐云的这一提点，接下来的事情就很简单了。

    过渡金属催化的检测方式除了最终产物外，还可以运用紫外拉曼光谱技术进行判定。

    尤其是在分子筛方面。

    拉曼谱峰的准确性甚至还要高一点。

    因此很快，喻元勇便准备起了拉曼光谱的洁厕环节。

    半个小时后。

    喻元勇团队准备完毕，正式开始检测。

    检测开始第十分钟。

    渡金属杂原子开始进入分子筛骨架。

    与此同时。

    在紫外-可见吸收光谱上立刻便出现了骨架氧原子的pπ、以及骨架过渡金属原子的dπ之间的电荷转移跃迁吸收。

    又过了二十多分钟。

    喻元勇面前的设备台上出现了一份报告。

    “吸收峰在200～350nm的紫外区，电荷转移跃迁吸收带中心在220nm......”

    喻元勇将几个信息摘录，和徐云同时展开了计算。

    五分钟后。

    徐云和喻元勇相继抬起头。

    一旁的林振华注意到。

    此时此刻，二者的表情都有些凝重，没有预想中的那般欣喜。

    随后二人对视一眼，只听徐云道：

    “喻主任，你算出来的拉曼信号扩增了几个量级？”

    喻元勇拧着眉头，报出了一个数字：

    “五个量级，你呢？”

    徐云朝他扬起了手中的算纸：

    “也是五个，五字不行啊.....”

    喻元勇的眉头顿时拧的更深了，只见他再次审视了一番报告，一脸费解的道：

    “奇怪了，电荷转移跃迁吸收带中心在220nm左右，最近靠近这一吸收带的紫外激光是244nm ，数据肯定是没错的。”

    “根据共振拉曼原理，激发光源的能量靠近电子吸收带时，电子态和振动态之间必然会发生共振。”

    “与这种共振有关的振动模的拉曼信号的强度符合跃迁公式，因此四配位的量级应该是6到7才对啊......”

    徐云同样拿起报告，像医生看CT似的抖了抖，认真查看了起来。

    过了几分钟。

    徐云忽然表情一凝，指着其中某栏对喻元勇道：

    “喻主任，你看这里，530的位置上为什么会出现一个这么强的拉曼峰？”

    片刻过后。

    喻元勇和徐云同时想到了什么，异口同声道：

    “选择性激发？”

    选择性激发。

    指的是一定范围内，表态反馈比预期低的一种情况。

    可能是人为的，也可能是反应过程中因为能量缺失而自发产生的。

    就像咱们生活里的煤气灶。

    有些时候你开小火，是因为这道菜必须要用小火精炖。

    有需要的话，你随时可以把火力调大。

    但有些时候你开小火，则是因为管道真快没气了。

    徐云他们遇到的便是后一种情况，或者说后一种的加强版——你家的煤气管道没气了，同时煤气公司还把本该送到你家的煤气送到了你邻居家，造成了外......

    看着眉头皱的跟看到后台订阅的扑街写手似的二人，一旁的林振华不由出声道：

    “小喻，小徐，我的专业方向在工业，这个选择性激发的概念不太了解，总之咱们有办法把它解决掉吗？”

    徐云闻言沉吟片刻，说道：

    “恐怕很难，我们使用的是难度最低的钪，离子束则是选择了表态为非选择氧化性能的铁。”

    “因此会出现选择性激发的情况，多半是因为交互阶段出现了某些脉冲特征。”

    “比如铁离子和化工中间体产生了一些波段反馈，把本该第三分钟出现的反应延迟到了第五分钟——当然了，这只是个必须，总之这种问题短时间内很难能够解决。”

    “咱们目前唯一的选择，就是硬着头皮采用这种方式进行生产，毕竟波段虽然和直线不同，但也是能有些产物的。”

    “只是这样一来，咱们的生产成本和效率就都要受到影响了。”

    林振华跟着皱起了眉头：

    “原来如此......”

    接着徐云沉吟片刻，正准备说些好话安慰安慰林振华。

    结果话没出口。

    一旁的老苏忽然轻轻扯了扯他的袖子。

    徐云这才收住嘴，转过头。

    发现老苏朝自己打了个‘到边上说话’的眼色。

    徐云稍作思索，装作很随意的一拍老苏肩膀，指着不远处的饮水机道：

    “小苏，跟我去给大家倒几杯水，做了这么久实验，不喝水人都得干了。”

    老苏当即意会：

    “好的，学长。”

    待走到饮水机边上后。

    徐云瞥了眼周围，压低声音对老苏问道：

    “怎么了？”

    老苏先是将一个一次性水杯放到出水口，按了下开关，对徐云说道：

    “小徐，老夫对你们所谈的具体概念不太了解，但那个所谓的化工中间体，却令我想到了一件事，不知道对你有没有启发。”

    “所以我姑且说说，你也随意听听。”

    “若是能帮上忙自然最好，若是说错了，你无视即可。”

    徐云把一个接满水的塑料杯放到一旁，回道：

    “苏公但说无妨。”

    老苏点点头，沉吟片刻，说道：

    “当日你在组装望远镜的时候，曾经提过一件事，老夫至今未曾忘却。”

    “当时你的大致意思就是望远镜需要一个抛物面做中介载体来反射物像，但宋代的工业水平有限，加工不了符合你要求的球面镜。”

    “所以后来你另辟蹊径，选用了旋转的水银来实现抛物面效果。”

    “在老夫想来，那个所谓的化工中间体既然也是为了起到一个中继效果，也许它的原理和水银抛物面没有任何交集，但二者在性质上或许有些相通。”

    “既然如此，老夫便想问一句。”

    “眼下的情况是否可以触类旁通，尝试着用液体去做这个中间体，通过液体的特殊性质，从而避免选择性激发的出现呢？”

    听到这番话。

    徐云先是一愣，旋即童孔骤缩！

    老苏说的这件事情，算是他在北宋副本中比较的一个经典操作了：

    当时副本中缺乏刀口仪和干涉仪，徐云便没法磨制出一个精确的球面透镜。

    因此他取巧的使用了旋转的水银实现抛物面，通过类RC结构达成了相同的效果。

    虽然这种操作和邻苯二酚没有任何交集。

    但正如老苏所言。

    二者在性质上其实是有些类似的。

    一个反射光，另一个反馈波段，都是起到一个中继物的效果。

    因此若是能通过这个思路拓展。

    将邻苯二酚换成其他一些特殊的液体。

    同时通过液体的离心力将固态物质存在的波段反馈给平衡，似乎......

    真的可行？

    ...........