類鈣鈦礦（C-,4-H-,9-NH-,3-）-,2-MX-,4-材料的制備與結(jié)構(gòu).pdf

1、層狀類鈣鈦礦有機(jī)-無(wú)機(jī)分子組裝材料在分子水平上結(jié)合了有機(jī)組分和無(wú)機(jī)組分的有益特性,無(wú)機(jī)組分通過(guò)強(qiáng)的共價(jià)鍵或離子鍵形成擴(kuò)展的骨架,并將有機(jī)組分填入框架中形成有機(jī)層與無(wú)機(jī)層交替的結(jié)構(gòu),具有某些電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)特性,引起人們的研究興趣.目前人們雖從理論上可以預(yù)見(jiàn)各種可能形成的結(jié)構(gòu)和性能,但對(duì)結(jié)構(gòu)中有機(jī)組元和無(wú)機(jī)組元對(duì)組裝材料結(jié)構(gòu)與性能的影響以及二者相互結(jié)合狀態(tài)等問(wèn)題還沒(méi)有明確掌握.該文利用溶液合成方法在空氣氣氛下制備了系列(C<,4>H<,9

2、>NH<,3>)MX<,4>(M=Mn<'2+>,Fe<'2+>,Co<'2+>,Ni<'2+>,Cu<'2+>,Zn<'2+>,pb<'2+>;X=Cl-,Br-,r)目標(biāo)產(chǎn)物,對(duì)合成工藝進(jìn)行了探索,并開(kāi)展了以下幾方面的研究.利用元素分析儀和XPS對(duì)合成產(chǎn)物的化學(xué)成分進(jìn)行了分析,各體系的化學(xué)元素基本與理論化學(xué)式相符.XRD、SEM以及FTIR用來(lái)表征產(chǎn)物的結(jié)構(gòu),確定(C<,4>H<,9>NH<,3>)<,2>MCl<,4>(M=Mn,

3、Fe,Cu,Zn,Pb),(C<,4>H<,9>NH<,3>)<,2>MBr<,4>(M=Cu,Zn,Pb)和(C<,4>H<,9>NH<,3>)Pbl4體系具有層狀晶體結(jié)構(gòu)以及有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合的結(jié)構(gòu)特征,通過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)金屬陽(yáng)離子和鹵素陰離子變化對(duì)組裝體系的層間距影響不明顯;(C<,4>H<,9>NH<,3>)<,2>CoCl<,4>體系部分形成層狀結(jié)構(gòu),還含有其它結(jié)構(gòu)Co化合物,(C<,4>H<,9>NH<,3>)2NiCl<,4>體

4、系沒(méi)有形成層狀結(jié)構(gòu),但二者仍顯示了有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合結(jié)構(gòu)特征,由于Co2+和Ni2+能夠與C4H9NH2形成比較穩(wěn)定的配合離子[Co(NH2C4H9)6]<'2+>和[Ni(NH<,2>C<,4>H<,9>)<,6>]<'2+>,產(chǎn)物中可能含有相應(yīng)的配合物.通過(guò)控制化學(xué)計(jì)量比合成(C<,4>H<,9>NH<,3>)<,2>(CH<,3>NH<,3>)<,n-1>PbnI<,3n+1>(n=1,2,3)并對(duì)產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu)分析,結(jié)果表明單相的無(wú)

5、機(jī)層數(shù)為2或3的組裝體系難以獲得.對(duì)合成產(chǎn)物的TG-DSC熱分析結(jié)果表明它們熱分解點(diǎn)一般在200℃~300℃左右,具有較高的熱穩(wěn)定性.利用旋涂法分別在玻璃基片上制備了(C<,4>H<,9>NHH<,3>)<,2>PbX<,4>(M=Mn,Zn)薄膜,在石英基片上制備了(C<,4>H<,9>NHH<,3>)<,2>PbX<,4>(X=Br,r)薄膜,并用XRD對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,結(jié)果表明可以獲得目標(biāo)產(chǎn)物相應(yīng)的層狀類鈣鈦礦薄膜;(C<,4>