新型鍺酸鹽微孔分子篩的合成與結(jié)構(gòu).pdf

1、無機(jī)微孔材料在催化、氣體吸附與分離、非線性光學(xué)材料、半導(dǎo)體材料、化學(xué)微反應(yīng)器等主客體化學(xué)領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用.新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和新化學(xué)組成的微孔化合物的設(shè)計、合成及性質(zhì)研究一直是人們關(guān)注的問題.盡管傳統(tǒng)的硅鋁酸鹽沸石在工業(yè)過程中已經(jīng)得到了極其廣泛和重要的應(yīng)用,但在水熱和溶劑熱體系下鍺酸鹽類沸石材料的合成研究還很少.鍺酸鹽具有非常有趣的結(jié)構(gòu)特征,它的"金屬-氧"鍵長明顯大于硅鋁酸鹽中的鍵長,這又導(dǎo)致了它的T-O-T鍵角比硅鋁酸鹽小.該文詳細(xì)地研

2、究了鍺酸鹽類沸石材料的合成.我們的工作不僅局限于在已知沸石結(jié)構(gòu)中引入新的組成元素,更重要的是探索合成方法以得到未知的新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).該文在溶劑熱和水熱條件下,分別采用有機(jī)胺和無機(jī)離子為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,成功地合成出了十余種鍺酸鹽類沸石分子篩,并通過單晶結(jié)構(gòu)解析對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究.這些新的無機(jī)微孔材料展現(xiàn)了許多獨(dú)特的結(jié)構(gòu)點(diǎn)如具有螺旋鏈和具有奇數(shù)元環(huán)的結(jié)構(gòu).在這些材料中存在著三元環(huán)結(jié)構(gòu),研究證明三元環(huán)結(jié)構(gòu)是形成超大孔道和低骨架密度的關(guān)鍵之一.在這些

3、鍺酸鹽結(jié)構(gòu)中,骨架構(gòu)成除了GeO<,4>四面體外,還有GeO<,5>三角雙錐、GeO<,6>八面體,這預(yù)示著鍺酸鹽分子篩可能具有更豐富的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).該文根據(jù)電荷匹配原理和主客體對稱性匹配原理,還合成出了多種鍺酸鹽微孔結(jié)構(gòu).其中FDG-3具有螺旋鏈的a-石英結(jié)構(gòu);FDG-4具有雙螺旋帶的UCSB-7結(jié)構(gòu),其中FDG-4Ge是首次合成的純鍺的UCSB-7結(jié)構(gòu);FDG-5和FDG-6是由相同的二級結(jié)構(gòu)單元(SBU)構(gòu)成,SBU的不同的連接方式造