摘要:
九种非金属阳离子(NMC)的五硼酸盐阴离子盐[NMC][B5O6(OH)4](1a–1i)的合成、结构表征(XRD)和热性质(NMC = [NH3CMe2(CH2OH)]+(a), [O(CH2CH2)2NH2]+(b), [NH3CMe(CH2OH)2]+(c), [2-(2-CH2CH2OH)PyH]+(d), [(CH2)4NH(CH2CH2OH)]+(e), [(CH2)5NH(CH2CH2OH)]+(f), [2-MeImid]+(g), [Me3NCMe2(CH2OH)]+(h), [O(CH2CH2)2NMe2]+(i)。所有化合物的单晶X射线衍射研究表明,它们含有孤立的五硼酸盐阴离子,通过氢键结合在一起形成超分子排列,阳离子位于网络中的空腔内。化合物1c以部分水合物(0.16H2O)形式获得。TGA和DSC分析(在空气中,25–1000°C)表明,化合物1a–1i通过两阶段过程热分解为B2O3。第一阶段(<250°C)是脱水形成凝聚聚合五硼酸盐{近似组成:[NMC][B5O8](2a–2i)}。合成了五种凝聚五硼酸盐(2a–c, 2e, 2g)并通过粉末XRD和BET分析进行了表征。这些凝聚五硼酸盐是无定形的。孤立的五硼酸盐在约600°C时膨胀(占据约原始体积的10倍),然后在1000°C时收缩回黑色玻璃状B2O3固体。合成了膨胀材料(3a), (3b), (3e), (3g)和最终的B2O3样品(4b)并进行了分离,并测定了它们的孔隙度。对孤立的五硼酸盐(1a–c, 1e, 1g)、凝聚五硼酸盐(2a–c, 2e, 2g)、膨胀材料(3a, 3b, 3e, 3g)和B2O3(4b)的BET比表面积分析显示,它们都是“非多孔”的(<1.59 m2 g−1)。