科普知识丨热重分析仪TGA测试蔡基蒽硼酸水分和有机物含量

本文介绍了用热重分析仪(TGA)对蔡基蒽硼酸进行有机物含量和水分，分解测试。

蔡基蒽硼酸（Tetrakis(4-biphenyl)borate, 简称TBB）是一种化合物，通常用于配位化学和有机光电材料研究。由于蔡基蒽硼酸的结构中含有大共轭体系，它具有优异的光电性能。以下是关于蔡基蒽硼酸的一些详细信息：

· 高光学透明性：蔡基蒽硼酸在可见光范围内具有很高的透明性，适用于光学材料。

· 高热稳定性：由于其稳定的化学结构，该化合物在高温条件下仍能保持稳定。

· 优良的电学性能：蔡基蒽硼酸具有良好的电荷传输能力，常用于有机电子学材料中。

应用

1. 有机发光二极管（OLED）：由于其优良的光电性能，蔡基蒽硼酸常作为发光层材料或掺杂材料用于OLED的制备。

2. 有机场效应晶体管（OFET）：蔡基蒽硼酸作为半导体材料，应用于OFET中，改善器件的电学性能。

3. 配位化学：蔡基蒽硼酸中的硼原子可作为路易斯酸，与各种配体形成配合物，用于催化和材料科学研究。

当前，关于蔡基蒽硼酸的研究主要集中在其在有机光电材料中的应用，以及其配位化学性质。研究人员致力于通过结构修饰和功能化，进一步提高其光电性能和应用广度。

通过对蔡基蒽硼酸的深入研究，可以推动有机电子学和配位化学的发展，拓展其在新型材料和器件中的应用前景。

一、实验设备

上海和晟 HS-TGA-101 热重分析仪

二、测试曲线图谱

三、分析结果

第一阶段失重：

1. 温度范围：40°C 至 100°C

2. 失重百分比：11.10%

3. 失重质量：9.18mg

4. 原因：这一阶段的失重通常是由于样品中的水分或低沸点溶剂的挥发。温度较低，因此主要挥发的是物理吸附的水分或挥发性溶剂。

第二阶段失重：

1. 温度范围：100°C 至 200°C

2. 失重百分比：10.43%

3. 失重质量：8.18mg

4. 原因：这一阶段的失重可能是由于样品中残留的高沸点溶剂或一些低分子量的有机物分解。温度有所升高，导致更多的有机挥发性物质逸出。

第三阶段失重：

1. 温度范围：200°C 至 574.30°C

2. 失重百分比：43.54%

3. 失重质量：34.13mg

4. 原因：这一阶段的失重幅度最大，表明蔡基蒽硼酸的主要成分在这一温度范围内分解。可能是样品的有机骨架结构发生了热分解，产生气体产物并逸出。

总体失重情况：

· 总体失重百分比：总共失重了65.07%（由各阶段失重累加得出），表明蔡基蒽硼酸在高温下有较大比例的成分分解和挥发。

· 剩余质量：在574.30°C时，样品仍保留了34.93%的质量，说明还有部分成分未分解，可能是无机残渣或热稳定性较高的组分。

四、总结

通过热重分析（TGA），我们可以看出蔡基蒽硼酸在不同温度下的热稳定性和分解特性。以下几点尤为重要：

1. 低温段的挥发性：在40°C 至 100°C和100°C 至 200°C之间，蔡基蒽硼酸分别失重了11.10%和10.43%，表明其中含有一定量的挥发性成分，如水分和低沸点有机溶剂。

2. 高温段的热分解：在200°C 至 574.30°C之间，失重达43.54%，表明主要的有机成分在这一阶段发生了热分解。

3. 残留物质：在574.30°C时，样品仍保留34.93%的质量，可能是无机残渣或其他高热稳定性的成分。