一种用于元素形成挥发物的化合物制造技术

本发明专利技术涉及用于元素形成挥发物的化合物，该化合物分子组成为Ｈ↓［ｎ］Ｂ↓［ｍ］Ｍ↓［ｐ］，其中Ｈ代表氢６≤ｎ≤３０，Ｂ代表硼２≤ｍ≤２０，Ｍ代表锂、钠、钾、铵、氯、溴、碘或有机物分子或有机物离子０≤ｐ≤３。用该化合物中的一种或几种混合物的溶液和含待测元素的水溶液反应，不仅可使传统上易形成氢化物的砷，锑，铋，锗，锡，铅，硒，碲，汞等元素形成挥发物，也可使其它几十种元素（金，银，钴，钯，锰，钙等）形成氢化物。该化合物可应用于原子光谱分析中的样品进入，以提高分析测定的灵敏度和降低检出限，也可用于元素的化学气相沉积和无机镀膜的气态先驱物的制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于仪器分析
，涉及用于元素化学气相沉积和无机镀膜的气态先驱物制备的化合物。以及能将在正常条件下形成挥发物较低的元素转化为挥发物的化合物。
技术介绍
1969年Holak把经典的砷化氢发生反应与原子光谱相结合，建立了氢化物发生-原子光谱分析的联用技术。此方法是在一定的反应条件下，利用某些元素能产生初生态的氢作还原剂或者发生化学反应，将样品溶液中的分析元素还原成挥发性的共价氢化物，借助载气流将其导入原子光谱分析系统进行定量测定。1990年黄本立等首次报道了流动注射-电化学氢化物发生技术，把电化学氢化物发生的元素扩展至As、Sb、Se等，大大提高了发生效率；并且由于采用流动注射技术使得电化学发生法的干扰大大降低，近年来电化学氢化物发生法逐渐引起人们重视并得到大量的应用。目前，原子光谱仪中所使用的氢化物发生进样系统，大部分是使用硼氢化钠(钾)作氢化物发生的还原试剂，通过硼氢化钠(钾)中的氢将样品溶液中的元素还原成气态氢化物后，元素在原子光谱仪中进行测定。由于氢化物进样效率比较原子光谱中的常规气动雾化进样，有更高的进样效率(常规气动雾化进样只有3-5％，测定灵敏度较低，而氢化物进样效率接近100％)，因而在测定上具有更高的灵敏度和更低的检出限的特点。已经应用的是用硼氢化钠(钾)和传统上易形成氢化物的九个元素(砷，锑，铋，锗，锡，铅，硒，碲，汞)形成这些元素的氢化物而被原子光谱仪进行测定。近年来，随着科技人员研究的不断深入，一些从事分析的工作人员，相继发现，有关其它元素也可和硼氢化钠(钾)发生氢化反应，并先后发表了多篇研究论文。例如郭小伟等于1995年发现了在常温下酸性水溶液中的锌和镉可以被硼氢化钠溶液还原成可挥发性氢化物，并且运用该氢化发生样品进入系统，在原子荧光上测定了实际样品中的锌和镉的含量测定。Aderval.S Luna和P.Pohl分别在下2000年和2001年报到了一些元素如金，银，铜，锰，钛等在常温下也可以和硼氢化钠(钾)反应形成氢化物。但上述文献报道的方法，存在形成氢化物效率比较低、残留现象比较严重的缺陷，从而使该方法在实际使用中受到阻碍。再例如，Xu chuan Duan等在2002年JAAS中报道了使用硼氢化钠在线还原了金、银、钴、镍、锰、锌、镉、铜等元素为挥发物的监测方法，尽管形成的效率比较高，但存在实验结果很不稳定，难以重现的缺陷。本专利技术人于2003年也申请了名称为“原子光谱仪样品进入方法”专利技术专利，公开号为CN1527044A，报道了使用改性的聚合硼氢化物作为元素形成挥发物的试剂，但该专利没有指出所用试剂的具体分子式和制备方法，没有充分具体的理论表达，使同行业专业技术人员难以重复实验。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种用于元素形成挥发物的化合物。本专利技术的另一个目的在于提供化合物在制备将难于难于氢化的元素形成挥发物方面的应用。本专利技术的另一个目的在于化合物作为原子光谱分析时氢化物进样的含氢还原剂。本专利技术再一个目的公开了化合物作为元素化学气相沉积先驱物的制备。本专利技术再一个目的公开了化合物作为无机镀膜的气态先驱物的制备。本专利专利技术人在试验中惊奇地发现，以硼氢化钠(钾)或乙硼烷或高元硼烷为原料，经过化学反应而形成的高元硼烷或高元硼氢盐或高元硼氢化合物不仅能使砷，锑，铋，锗，锡，铅，硒，碲，汞形成氢化物，也能使这些元素以外的元素如金、银、钴、镍、锰、锌、镉、铜、铂，钌，钯，铱、钪、钛、钒、锆、铁、铬、铑、钙等形成氢化物，并且生成的效率很高，在此基础之上，完成了本专利技术。本专利技术的技术放案如下一种用于元素形成挥发物的化合物，它具有下式I的结构MpHnBmI其中H代表元素氢6≤n≤30；B代表元素硼2≤m≤20；M代表元素锂、钠、钾、铵、氯、溴、碘、碳或有机物分子或有机物离子；0≤p≤3。本专利技术所所述的化合物是硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化锂或硼氢化铵通过化学反应形成的含还原氢的硼氢盐或化合物。本专利技术优选的化合物是高元硼烷或高元硼烷所衍生出的化合物。本专利技术另一个优选的化合物是乙硼烷通过和其它化学物质反应形成的含还原氢的硼氢盐或化合物。本专利技术所述的化合物，其特征在于当m＝2，n＝6时，此时p＞1。当p＝0时，此时m≥6，n≥6。进一步本专利技术所述的化合物如下1.分子式为BmHn(m≥6)的硼烷，如B6H10，B8H12，B10H14、B4H10，B5H11，B6H12，B8H14等等。2.离子式为BnHn+3-的硼氢盐，如NaB5H8、KB10H13、B10H13MgX(X卤素)、B5H8X(X卤素)、NaB11H14、B2H5Cl等等。4.离子式为BnHn+5-如B2H7-，B3H8-，B5H10-和锂、钠、钾、铵、氯、溴、碘、碳所形成的硼氢盐，如KB3H8、LiB3H8等等。5离子式为BnHn+42-的硼氢盐，如Na2B2H6、Na2B10H14等等。6.离子式为BnHn2-(n＝6-12)的硼氢盐如B10H102-B11H112-B12H122-B7H72-B8H82-B9H92-和锂、钠、钾、铵、氯、溴、碘、有机离子所形成的硼氢盐，如Na2B11H11、Na2B12H12、(CH)3NH(B12H12)等等。7.分子式或离子式分别为BnC2Hn+2(n＝3-10)、BnC2Hn+3-(n＝3-10)和BnCHn+1-(n＝4-11)的碳硼烷；本专利技术优选的混合物为KB3H8、十一硼烷一钠盐和十二硼烷二钠，其重量份数比为KB3H8∶十一硼烷一钠盐∶十二硼烷二钠1∶1∶1，该混合物对元素形成挥发物有明显的增强作用。本专利技术另一个优选的混合物为KB3H8、Na2B12H12和Na2B11H11的混合物，其重量份数比为KB3H8∶Na2B12H12∶Na2B11H11为1∶1∶1。本专利技术所述的用于元素形成挥发物的化合物的制备方法在于，采用常规的制备方法，将该化合物中的一种或几种混合物的溶液和待测含微量元素的酸性水溶液反应，使含元素的酸性水溶液形成挥发物。本专利技术进一步提供化合物在制备将难于难于氢化的元素形成挥发物方面的应用。本专利技术所述形成挥发物的化合物应用在于，将该化合物中的一种或几种混合物的溶液配制成1.0-2.0％的水溶液，采用蠕动泵在线连续混合该溶液，然后将含元素金、银、铜、铂，钌，钯，铱的样品溶液混合均匀，在一气液分离器中分离，生成的挥发物气体氢化物被载气送到电感耦合等离子体发射光谱中检测，所测得的元素灵敏度是同一条件下不含混合物的50-100倍。本专利技术适用于溶液中待测元素的含量在500μg/ml以下，酸度为0.05M到5M范围内形成氢化物的反应检测。为了更加清楚的阐述本专利技术用于元素形成挥发物的化合物，下面对本专利技术做以详细的说明。众所周知，硼的氢化物不仅有最简单的分子如硼氢化钠(钾)和乙硼烷，也有分子量比较大的高元硼烷和高元硼氢化物。高元硼烷和高元硼氢化物的制备是由硼氢化钠(钾)或乙硼烷通过反应制备而得。下面是典型的制备反应方程式(属于常规的制备方法)。6B2H6+2R3N→2(R3NH+)(B12H12)2-+11H2B10H14+NaOH→NaB10H13+H2OB10H14+NaBH4→NaB11H14+2H2B2H6+NaBH4→NaB3H8+本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于元素形成挥发物的化合物，它具有下式Ⅰ的结构：Ｍ↓［ｐ］Ｈ↓［ｎ］Ｂ↓［ｍ］Ⅰ其中Ｈ代表元素氢６≤ｎ≤３０；Ｂ代表元素硼２≤ｍ≤２０；Ｍ代表元素锂、钠、钾、铵、氯、溴、碘、碳或有机物分子或有机物离子；０≤ｐ≤３。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：段旭川，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：发明
国别省市：12[]