Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
Многие соединения бора применятся в медицине и фармации (Н3ВО3, Na2B4O7), в сельском хозяйстве (Н3ВО3, Na2B4O7). Ферробор (сплав железа и бора) повышает коррозионную устойчивость стали. Бор в небольших количествах (доли %) улучшает механические свойства стали. Газообразный BF3 используется в счетчиках нейтронов. Соединения BN, B4C3, BP — диэлектрики и полупроводниковые материалы. Бориды многих d-металлов (таблица) обладают металлической проводимостью, повышенной твердостью, химической инертностью, устойчивостью к высоким температурам благодаря чему играют в настоящее время значительную роль в разработке новых сплавов.
Свойства боридов некоторых d-металлов [1]
Соединение | Плотность, г/см3 | Тплавления,K | Удельное сопротивление, мкОм˖см |
TiB | 5,63 | — | 40 |
TiB2 | 4,50 | 3253 | 14,4 |
ZrB2 | 6,17 | 3313 | 16,6 |
VB2 | 5,28 | 2673 | 19,0 |
NbB2 | 6,97 | 3273 | 34,0 |
В 50–60 гг. ХХ в. особое внимание исследователей уделялось соединениям бора с водородом (бороводородам) в связи с развитием космической техники и потребностью в эффективном ракетном топливе. Наиболее устойчивым из бороводородов соединением является пентаборан В5Н9, именно его в СССР и США рассматривали как перспективное ракетное топливо [2]. Промышленное производство В5Н9 основано на реакции разложения диборана при 240...290 °С в атмосфере водорода под давлением 3,5 атм:
5В2Н6 2В5Н9 + 6Н2
Пентаборан химически чрезвычайно активен, горит и взрывается при контакте с водой и галогенуглеводородами. По расчетам тепловой эффект реакции окисления (горения) жидкого В5Н9 жидким кислородом
2 В5Н9(ж) + 12О2(ж) 5В2О3(тв.) + 9Н2О(г) = –23875, 46 кДж.
В настоящее время интерес к топливу на основе боранов потерян из-за их высокой токсичности при любом воздействии на организм (контакт с кожей, слизистыми оболочками, вдыхании, попадании в пищеварительные органы) [3]. Для В5Н9предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе составляет 0,01 мг/м2.
Некоторые соединения бора рассматриваются как материалы для хранения газов в виде порошка. Нитрид бора (а также графен) в измельченном виде способен удерживать большое количество газообразных веществ. Для хранения 1 кг Н2 необходимо 14 кг нитрида бора, но «порошковый» водород безопаснее при хранении и перевозке. Перспективным материалом для хранения водорода является нанолист НВ, так как его гравиметрическая емкость хранения Н2 из-за малой молярной массы бора довольно высока (от 8,5 % от массы листа) [4, 5]. Нанолист НВ – желтый порошок, синтезируемый методом влажного химического отшелушивания. Исходный материал – MgB2, в котором ионы Mg2+ были внедрены (интеркалированы) между каждым слоем бора, образуя ячеистую структуру. Порошок MgB2 и катионообменную смолу перемешивали с раствором ацеионитрила, где ионы магния (из MgB2) обменивались на катионы из смолы. После трех дней перемешивания смолу и оставшийся MgB2 удаляли с помощью фильтрации. Нанолист имеет однослойную природу и слабо связан с другими слоями благодаря силам Ван-дер-Ваальса. Толщина листов – несколько нанометров. Листы химически устойчивы по отношению к воде. Выделение Н2 происходит под действием ультрафиолетовой лампы, т. е. НВ – фотореактивный носитель. Установлено, что почти все поверхностные ионы Н+ являются фото-активными частицами для получения Н2. Последнее является значительным преимуществом по сравнению с Н2, хранящимся в объемных металлических сплавах [6]. Продолжаются исследования, связанные с повторным хранением водорода, поскольку это является серьезной проблемой практического применения НВ как носителя Н2.
Однослойную структуру из атомов бора (борофен) предполагается стабилизировать фторированием или хлорированием; при этом теплопроводность решетки при 300 К изменится с 24 до 5 Вт/(м·К). В этом случае борофен может быть теплоизолятором.
На основе анти-В18Н22 предложен лазерный материал, который при импульсном возбуждении излучает синий свет (λ = 406 нм), причем фотостабильность превосходит многие синие лазерные красители, для получения которых используют полупроводниковые нанокристаллы или лазерные материалы, обработанные растворами органических соединений [7]. Последние материалы имеют малую растворимость или низкую химическую стабильность, а также низкую фотостабильность. Для спектроскопии, обработки материалов, подводной связи, биотехнологий, медицины важны лазеры с голубым излучением. Анти-В18Н22 — единственный из бинарных боранов, обладающий свойством флуоресценции.
