層狀類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)有機-無機雜合物（C-,n-H-,2n+1-NH-,3-）-,2-MCl-,4-系列晶體的合成與結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、鈣鈦礦或類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)是功能材料的一類重要母體結(jié)構(gòu)，不僅因為很多新發(fā)現(xiàn)的功能材料具有這類結(jié)構(gòu)，還因為這類結(jié)構(gòu)具有非凡的結(jié)構(gòu)畸變自調(diào)和能力。人們可以按照器件對材料性能的具體要求對三維鈣鈦礦進行低維度的拆分與組裝，層狀類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的有機-無機雜合物就是指由有機、無機物通過軟化學法組裝而得的、分子水平上的有機-無機復(fù)合物，具有層狀類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。該類雜合物的獨特性能使它們在微電子領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用前景。 層狀類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的有機-無機雜合物

2、不僅使有機、無機材料的優(yōu)勢性能在分子尺度上的結(jié)合成為可能，還為深入研究材料的結(jié)構(gòu)形成規(guī)律、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系提供了前所未有的機會。而材料的結(jié)構(gòu)是性能的決定因素之一，因此系統(tǒng)地研究層狀類鈣鈦礦雜合物的結(jié)構(gòu)及形成規(guī)律，對獲得該類材料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，獲得其結(jié)構(gòu)設(shè)計原則和實現(xiàn)性能控制有重要的理論意義與實際意義。 本文對預(yù)期具有層狀類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、化學式為(CnH2n+1NH3)2MCl4(其中M=Mn，F(xiàn)e，Co，Ni，Cu，Zn；n=

3、2，4，6，8，10，12)的有機-無機雜合物晶體的合成與結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)研究，用液相反應(yīng)成功合成出M=Mn，F(xiàn)e，Co，Cu，Zn五個系列共30種雜合物，并得到了各系列雜合物的最佳合成條佯。 用常溫下的X射線衍射譜、掃描電鏡、傅立葉變換紅外譜和熱重分析對各系列雜合物的常溫結(jié)構(gòu)，對各組分間的相互作用進行了系統(tǒng)的研究。研究發(fā)現(xiàn)，各雜合物都具有典型的層狀結(jié)構(gòu)，同金屬系列雜合物的層間距隨有機鏈長的增加而線性增加。而且M=Mn，F(xiàn)e，Cu

4、的雜合物組與M=Co，Zn的雜合物組存在組內(nèi)的結(jié)構(gòu)相似性和組間的結(jié)構(gòu)差異性。結(jié)構(gòu)的相似性與差異性既來自于有機元在空間排列的組內(nèi)相同和組間不同，也來自于無機元結(jié)構(gòu)的組內(nèi)相同和組間不同：M=Mn，F(xiàn)e,Cu組內(nèi)無機層由共頂連接的[MCl6]八面體構(gòu)成，而M=Co，Zn組內(nèi)無機層由不共用任何幾何元素的[MCl4]四面體構(gòu)成。金屬-氯離子、有機-無機元、有機-有機元之間相互作用的不同對雜合物的結(jié)構(gòu)形成及穩(wěn)定性都有影響。 在相變溫度附近的