硼化合物
關注創建者：匿名 創建時間：2021-12-09
硼化合物的實例教程
新型硼氮膨脹型阻燃劑
國家消防局近期統計數據，家庭火災造成78%全部火災的死亡人數，減少家庭火災的風險可能是未來減少火災事件和火災死亡的最佳方向。每個人的家里的易燃材料，如裝飾品、床上用品和服裝等，應進行改性以提高其阻燃性。硼和氮化合物可能比鹵素化學品更環保，因為它們在燃燒過程中產生環境安全副產品。硼化合物具有兩種阻燃作用模式。物理機理上，硼酸鹽熱降解形成不透明的玻璃狀涂層。表面上的玻璃狀涂層是防止火災的基本元素的屏障，因此阻止了燃燒的進一步傳播。在化學機理上，它們通過硼酸與醇部分的反應促進燃燒過程中的焦炭形成。另一方面，硼化合物已被證實是一種特殊的煙霧抑制劑。而對于氮化合物，它們通過產生非易燃氣體（如氨）作為氣體稀釋劑或發泡劑起作用，以降低襯底表面附近易燃揮發物和氧氣的濃度。因此，襯底的熱分解速率可以降低。有研究表明硼和氮化合物的優異協同效應。
中國科技大學的Shuk Ying Chan教授在Cellulose上發表了題為“A novel boron–nitrogen intumescent flame retardant coating on cotton with improved washing durability”的文章。在本文的工作中，作者設計、合成了一系列硼-氮聚合物(PEIPAs)，為棉織物阻燃整理提供了綠色的選擇。文章以苯硼酸(PA)為原料，通過1H-NMR和FTIR分析證實了一種有機硼化合物-苯基硼酸(PA)。熱重分析表明，該聚合物的摩爾比為1:1的乙基胺:PA (PEIPA 1:1)，呈現出最佳的熱氧化穩定性。通過一種簡單的在丙酮介質中吸收的簡單浸漬方法，可以很容易地將PEIPA 1:1應用于棉織物上。具有33.8 wt%附加組件的織物具有自熄能力。
展開 硼化合物因其本征的缺電子特征，表現出類金屬的催化特性，為多種催化反應提供了通用轉化平臺。如：當下廣泛研究的受挫路易斯酸堿對催化的氫化和聚合反應等。但遺憾的是，當前眾多有機硼化合物的催化效率仍難以媲美金屬催化體系；此外，許多有機硼催化劑往往需要通過耗時的多步合成進行制備，這給此類無金屬催化劑的規模化合成和工業應用帶來了挑戰。因此，開發高活性、易制備的有機硼催化劑具有重要的研究意義和實用價值。
近年，浙江大學高分子系伍廣朋課題組一直致力于高活性、可規模化制備的有機硼催化劑的開發及催化轉化研究。他們首次提出了分子內動態酸堿體系（DLMCS）的催化劑設計理念，并利用簡單的季銨化和硼氫化兩步反應，開發出了可模塊化設計、并具有超高催化效率的有機硼催化體系（圖1）。他們基于研究催化劑的晶體結構，關鍵中間體，反應動力學和密度泛函理論計算多種研究手段，發現動態路易斯酸多核之間的相互作用（硼中心與季銨鹽之間的分子內協同效應）是催化劑具有高活性和選擇性的關鍵所在。
伍廣朋課題組開發的系列硼催化劑：
①用于二氧化碳和環氧烷烴環化制備環狀碳酸酯時，每小時單體的轉化數可達11050 h?1，顯著縮小了和金屬催化劑之間的活性差距（Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 23291-23298.）；
②用于環氧環己烷與二氧化碳的共聚合，催化劑催化效率高達5 kg聚合物/g催化劑，超過了目前已報到的所有金屬和非金屬均相催化體系（J. Am. Chem.
展開 二、鋼鐵化學鎳處理
鋼鐵化學鎳處理亦稱為無電鍍鎳處理，適合廣泛用以取代傳統`的電鍍鎳處理，運用在各種鐵金屬表面之防銹、防蝕處理，并且能增加被處理物表面的美觀，提高價值感。
鋼鐵化學鎳處理的原理乃利用溶液化學還原反應而在金屬表面生成一鍍膜。
其主要其主要特點為：
處理后之金屬的表面平滑，耐蝕、耐磨且復雜形狀的被處理物，亦可得到均勻的鍍層膜。
硬度達HRC51以上，熱處理可達硬度HRC70，予以取代鍍硬鉻。
膜厚可要求在5μ至數條內。
附著力佳，且可鍍在鐵、鋼、銅、鋁、ABS膠或陶瓷上。
磨擦系數僅為0.03﹝為硬鉻的1/3，與鑄鐵相同﹞。
成本高昂，溶液壽命短。
與電鍍鎳比較之優缺點如下：
優點：皮膜孔隙少且厚度均勻，厚度較薄但比較硬，可以用在非導材料。
缺點：沉積速度慢，含有磷硼化合物，融點較低且較脆。
— END —
展開 CINNO Research產業資訊，由茨城大學、九州大學和京都大學組成的
研究小組
于2021年7月21日宣布，通過利用導入了硫原子的有機硼化合物，成功研發出用于OLED的藍色熒光粉，且具有出色的發光效率和顏色純度。研究成果于2021年7月15日在德國化學會期刊的《AngewandteChemie International Edition》上在線發表。
該研究小組之前已經發現，利用硫原子的重原子效應可以加速自旋反轉和反項交叉，從而改善電致發光特性，利用這一特性，對OLED的研究取得了進展。
在這項研究中，研究小組開發了一種新的納米石墨烯分子「BSBS-N1」（上圖（a）），其中硼、氮和硫原子被導入九個六元環的納米石墨烯框架中的適當位置。通過研究發現了基于三個雜元素融合導致的多重共振效應的熱激活延遲熒光（TADF）特性，并且證實了由于硫原子的重原子效應導致的發射光譜變窄和快速
反項交叉
。
BSBS-N1在天藍色區域顯示出極窄的發射帶（半峰全幅25nm）和高色彩純度。此外，還實現了在迄今為止報道的多重共振TADF分子中最快的反項交叉速度（kRISC= 1.9 × 106 s-1）。
展開 產生脆斷的主要原因：一是鋁化合物，二是碳硼化合物。到底是哪個呢？金相分析如圖2所示：斷口的晶界上出現沿晶界分布的鋁化合物，而沒有發現碳硼化合物。為了進一步證實是鋁化合物，又檢測了化學成分，殘留鋁為0.17％（0.03％～0.07％為宜）。
②化學法
例如鑄件粘砂，如圖3，是化學粘砂還是機械粘砂？
從鑄件的粘砂處取3—5g試樣，放在濃鹽酸中。當發生下列情況：
鹽酸中有氣泡產生，并上浮；鹽酸的顏色由透明變黃，甚至是棕紅色；反應終了，器皿的底部殘留型砂；即為機械粘砂。
鹽酸中產生的氣泡很少；鹽酸的顏色變化不大；反應終了，器皿的底部殘留蜂窩狀物質；即為化學粘砂。
③酸浸法
例如鑄件的相近兩處有凹陷，是凹陷還是縮陷？
從外觀看兩處缺陷的外表面均呈較光滑的凹陷約15cm2，很相似；在缺陷處橫剖后差別不大（如圖4）。把鑄件的凹陷處磨平，放在70～80℃的鹽酸水溶液（1:1）中，酸浸20min，取出洗凈、吹干、觀察凹陷處。如圖5所示：
左：凹陷的里面，看出明顯的縮孔（金屬液收縮引起的縮陷）；右：凹陷的里面，組織致密（型殼鼓脹引起的凹陷）；上：凹陷的里面，看出明顯的縮孔（金屬液收縮引起的縮陷），表面有裂紋。
④低倍顯微鏡觀察法
例如在鑄件的凹角處有多個孔洞，從缺陷外觀和產生部位無法鑒別是凹角縮孔還是浸入氣孔？
將鑄件被鑒別的部位磨好并拋光，借助于高倍放大鏡或金相顯微鏡進行觀察。
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產生脆斷的主要原因：一是鋁化合物，二是碳硼化合物。到底是哪個呢？金相分析如圖2所示：斷口的晶界上出現沿晶界分布的鋁化合物，而沒有發現碳硼化合物。為了進一步證實是鋁化合物，又檢測了化學成分，殘留鋁為0.17％（0.03％～0.07％為宜）。
硼化合物因其本征的缺電子特征，表現出類金屬的催化特性，為多種催化反應提供了通用轉化平臺。如：當下廣泛研究的受挫路易斯酸堿對催化的氫化和聚合反應等。
CINNO Research產業資訊，由茨城大學、九州大學和京都大學組成的
研究小組
于2021年7月21日宣布，通過利用導入了硫原子的有機硼化合物
缺點：沉積速度慢，含有磷硼化合物，融點較低且較脆。
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c）液態氮硼化合物的放電和充電極化曲線
總之，本文已經成功開發了一種簡單有效的真空煅燒策略，用以將非晶相和氧空位同時引入超薄CoO納米片。由于良好定制的結晶度和適度的氧空位水平(通過XPS檢測為47.7%)，制備的ODAC-CoO-30樣品對ORR和OER都表現出優異的活性和穩定性。
硼和氮化合物可能比鹵素化學品更環保，因為它們在燃燒過程中產生環境安全副產品。硼化合物具有兩種阻燃作用模式。物理機理上，硼酸鹽熱降解形成不透明的玻璃狀涂層。表面上的玻璃狀涂層是防止火災的基本元素的屏障，因此阻止了燃燒的進一步傳播。在化學機理上，它們通過硼酸與醇部分的反應促進燃燒過程中的焦炭形成。另一方面，硼化合物已被證實是一種特殊的煙霧抑制劑。
