科普知識丨熱重分析儀TGA測試蔡基蒽硼酸水分和有機物含量

本文介紹了用熱重分析儀(TGA)對蔡基蒽硼酸進行有機物含量和水分，分解測試。

蔡基蒽硼酸（Tetrakis(4-biphenyl)borate, 簡稱TBB）是一種化合物，通常用于配位化學和有機光電材料研究。由于蔡基蒽硼酸的結構中含有大共軛體系，它具有優異的光電性能。以下是關于蔡基蒽硼酸的一些詳細信息：

· 高光學透明性：蔡基蒽硼酸在可見光范圍內具有很高的透明性，適用于光學材料。

· 高熱穩定性：由于其穩定的化學結構，該化合物在高溫條件下仍能保持穩定。

· 優良的電學性能：蔡基蒽硼酸具有良好的電荷傳輸能力，常用于有機電子學材料中。

應用

1. 有機發光二極管（OLED）：由于其優良的光電性能，蔡基蒽硼酸常作為發光層材料或摻雜材料用于OLED的制備。

2. 有機場效應晶體管（OFET）：蔡基蒽硼酸作為半導體材料，應用于OFET中，改善器件的電學性能。

3. 配位化學：蔡基蒽硼酸中的硼原子可作為路易斯酸，與各種配體形成配合物，用于催化和材料科學研究。

當前，關于蔡基蒽硼酸的研究主要集中在其在有機光電材料中的應用，以及其配位化學性質。研究人員致力于通過結構修飾和功能化，進一步提高其光電性能和應用廣度。

通過對蔡基蒽硼酸的深入研究，可以推動有機電子學和配位化學的發展，拓展其在新型材料和器件中的應用前景。

一、實驗設備

二、測試曲線圖譜

三、分析結果

第一階段失重：

1. 溫度范圍：40°C 至 100°C

2. 失重百分比：11.10%

3. 失重質量：9.18mg

4. 原因：這一階段的失重通常是由于樣品中的水分或低沸點溶劑的揮發。溫度較低，因此主要揮發的是物理吸附的水分或揮發性溶劑。

第二階段失重：

1. 溫度范圍：100°C 至 200°C

2. 失重百分比：10.43%

3. 失重質量：8.18mg

4. 原因：這一階段的失重可能是由于樣品中殘留的高沸點溶劑或一些低分子量的有機物分解。溫度有所升高，導致更多的有機揮發性物質逸出。

第三階段失重：

1. 溫度范圍：200°C 至 574.30°C

2. 失重百分比：43.54%

3. 失重質量：34.13mg

4. 原因：這一階段的失重幅度最大，表明蔡基蒽硼酸的主要成分在這一溫度范圍內分解。可能是樣品的有機骨架結構發生了熱分解，產生氣體產物并逸出。

總體失重情況：

· 總體失重百分比：總共失重了65.07%（由各階段失重累加得出），表明蔡基蒽硼酸在高溫下有較大比例的成分分解和揮發。

· 剩余質量：在574.30°C時，樣品仍保留了34.93%的質量，說明還有部分成分未分解，可能是無機殘渣或熱穩定性較高的組分。

四、總結

通過熱重分析（TGA），我們可以看出蔡基蒽硼酸在不同溫度下的熱穩定性和分解特性。以下幾點尤為重要：

1. 低溫段的揮發性：在40°C 至 100°C和100°C 至 200°C之間，蔡基蒽硼酸分別失重了11.10%和10.43%，表明其中含有一定量的揮發性成分，如水分和低沸點有機溶劑。

2. 高溫段的熱分解：在200°C 至 574.30°C之間，失重達43.54%，表明主要的有機成分在這一階段發生了熱分解。

3. 殘留物質：在574.30°C時，樣品仍保留34.93%的質量，可能是無機殘渣或其他高熱穩定性的成分。