乙氧醇铌是一种极具发展前景的阴极着色薄膜材料。它具有优异的压电、热电、光电、光弹性、电光和非线性光学特性,广泛应用于集成光学、光通信及光学波导等领域,如集成光路(Integrated Optics)、表面声波(Surface Acoustic Wave, SAW)装置等铁电陶瓷材料。此外,乙氧醇铌还可用于通过溶胶-凝胶法制备活性好、弥散度和纯度高的超微细球形Nb2O5。
应用乙氧醇铌主要用于金属有机化合物气相沉积技术(MOCVD)中制备大面积Nb2O5电致变色薄膜及铌酸盐(如LiNbO3、KNbO3等)薄膜材料的原料。
制备电化学合成过程在密封无隔膜电解槽中进行,该电解槽由硬质PVC板制成,尺寸为95mm×115mm×125mm,体积约1.3L。铌阳极板的有效面积为10.0cm×6.0cm,不锈钢板有效面积为10.0cm×8.0cm。每次实验固定使用无水乙醇1.3L,导电剂浓度为0.04mol/L,电流设定在1.8~2.0A(电流密度300~330A/m²),极板间距为2.5cm。
合成过程中,电解液温度迅速升至沸点80℃。为了提高电解液的导电率,导电剂浓度为0.04mol/L时,在25℃下的电导率为0.08×10⁴µS·cm⁻¹;而在80℃下,电导率显著提升至0.2×10⁴µS·cm⁻¹。同时,沸腾形成的搅拌作用有助于降低阳极的浓差极化。因此,在整个合成过程中未采取降温措施,电解液持续保持沸腾状态,并通过冷凝管回流入电解槽。合成时间约为76~80小时。
在合成结束后,将乙氧醇铌和乙醇混合溶液在80℃下蒸馏出多余的乙醇,再将温度升高至190℃进行减压蒸馏,最终得到淡黄色粘稠状液体产物乙氧醇铌。