層狀類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)有機(jī)-無機(jī)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?yàn)楹芏嘈掳l(fā)現(xiàn)的功能材料具有這類結(jié)構(gòu)，還因?yàn)檫@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(duì)材料性能的具體要求對(duì)三維鈣鈦礦進(jìn)行低維度的拆分與組裝，層狀類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的有機(jī)-無機(jī)雜合物就是指由有機(jī)、無機(jī)物通過軟化學(xué)法組裝而得的、分子水平上的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合物，具有層狀類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。該類雜合物的獨(dú)特性能使它們?cè)谖㈦娮宇I(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(jī)-無機(jī)雜合物

2、不僅使有機(jī)、無機(jī)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(jī)會(huì)。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(duì)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(jì)原則和實(shí)現(xiàn)性能控制有重要的理論意義與實(shí)際意義。 本文對(duì)預(yù)期具有層狀類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、化學(xué)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(jī)-無機(jī)雜合物晶體的合成與結(jié)構(gòu)進(jìn)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(gè)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(duì)各系列雜合物的常溫結(jié)構(gòu)，對(duì)各組分間的相互作用進(jìn)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(jī)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(jī)元在空間排列的組內(nèi)相同和組間不同，也來自于無機(jī)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(jī)層由共頂連接的[MCl6]八面體構(gòu)成，而M=Co，Zn組內(nèi)無機(jī)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(jī)-無機(jī)元、有機(jī)-有機(jī)元之間相互作用的不同對(duì)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