磷酸硼

磷酸硼
	IUPAC名; Boron phosphate
识别
CAS号	13308-51-5
PubChem	16726750
ChemSpider	20558515
SMILES	[B+3].[O-]P(=O)([O-])[O-];
InChI	1/B.H3O4P/c;1-5(2,3)4/h;(H3,1,2,3,4)/q+3;/p-3;
InChIKey	YZYDPPZYDIRSJT-DFZHHIFOAS
性质
化学式	BPO4
摩尔质量	106 g·mol⁻¹
外观	白色晶体
密度	2.52 g/cm3
熔点	1400℃
溶解性（水）	难溶于水
相关物质
其他阳离子	磷酸铝
相关化学品	硼酸、磷酸
	若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

磷酸硼是一种无机化合物，化学式为BPO₄，可由磷酸和硼酸反应制备，它是白色难熔固体，在1450℃以上挥发。^[2]磷酸硼不能形成玻璃体。^[3]

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制备

磷酸硼由磷酸和硼酸在80 - 1200℃之间反应制备。较低温度时得到白色的非晶体粉末，该粉末在约1000℃加热，得到微晶。^[4]反应式为：

H₃BO₃ + H₃PO₄ → BPO₄ + 3 H₂O

有文献指出，在浓硫酸的催化下，该反应可以在常温常压下完成。^[5]水热合成法与微波合成法等新方法也可以用于它的合成。^[6]

工业上还会使用以下合成路径^[6]：

磷酸和硼酸三乙酯反应
磷酸三乙酯（英语：Triethyl phosphate）和三氯化硼反应
磷酸氢二铵和硼砂在1000℃反应
硼酸和五氧化二磷反应

化学性质

磷酸硼和三氧化二锑在850℃下加热，可以得到SbPO₄和其碱式盐的混合物。^[7]

磷酸硼在氢气中和钠共热，可以发生爆炸性的反应，产物有Na₃PO₄、NaBH₄、Na₃P、NaH、PH₃、B₂H₆等。^[8]

磷酸硼可溶于氢氧化钠溶液。^[1]

结构

磷酸硼晶体中，BO₄和PO₄单元重复排列^[9]。加压下制备得到的磷酸硼为β-方石英的同晶，而高压下的则与α-石英同晶^[10]（磷酸铝也与此同晶）^[2]。

应用

磷酸硼用作阻燃剂、陶瓷材料、石油添加剂^[1]、有机合成的试剂和脱水的催化剂，如催化环氧树脂炭化^[11]。此外，利用置换反应，也可以用于制备金属磷酸盐。^[12]

磷酸硼与镧、铈、铽三种稀土的氧化物反应，可以制备(La,Ce,Tb)(PO₄,BO₃)硼磷酸盐绿色荧光粉。^[13]

参考文献

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磷酸硼. Chemical Book. [2016-8-10]
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Corbridge DEC 2013, Phosphorus: Chemistry, Biochemistry and Technology, 6th ed., CRC Press, Boca Raton, Florida, ISBN 978-1-4398-4088-7
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吴文伟, 吴学航, 樊艳金等. 磷酸硼与铅锑氧化物高温反应的XRD研究. 有色金属, 2009. 61(1): 56-59
[8]
童吉灶. 磷酸硼与钠和氢气的反应机制初探. 上饶师专学报, 1993. (6): 27-32
[9]
丸内祐子.‘実験化学讲座 23 无机化合物’.日本化学会,丸善,2005: pp 102-103. ISBN 4-621-07322-2
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MacKenzie, J. D.; Roth, W. L.; Wentorf, R. H. New high pressure modifications of BPO₄ and BAsO₄. Acta Crystallographica. 1959, 12: 79. doi:10.1107/S0365110X5900024X.
[11]
周友, 郝建薇, 杜建新. 全国阻燃学术年会会议[A]. 固体酸磷酸硼对环氧树脂的催化炭化作用研究[C]: 2014
[12]
Moffat, J. B.; Goltz, H. L. Surface Chemistry and Catalytic Properties of Boron Phosphate: 1. Surface Area and Acidity. Canadian Journal of Chemistry. 1965, 43 (6): 1680. doi:10.1139/v65-222.
[13]
丁士进, 张卫, 徐宝庆等. (La,Ce,Tb)(PO₄,BO₃)绿粉的合成及发光研究. 功能材料, 2000. 31(S1): 84-86

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