形狀化自旋交叉配位化合物微-納米材料的可控合成與表征.pdf

1、自旋交叉(SCO)配位化合物，因?yàn)樗鼈兊碾p穩(wěn)態(tài)性能，在化學(xué)、物理和材料科學(xué)中已經(jīng)吸引了越來越多的關(guān)注。通過溫度、光照、壓力等不同的外部作用，自旋交叉化合物可以在低自旋和高自旋態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并有望在微波介質(zhì)材料、航天材料、信息記錄材料、電磁和光磁材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。近年來發(fā)現(xiàn)SCO性質(zhì)與材料的形貌和尺寸關(guān)系密切，控制合成SCO微/納米材料對(duì)這類材料的實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要。本文在介紹SCO化合物的基本概念、配合物微/納米材料的合成方法以及

2、發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地研究了用聚合物保護(hù)法和超聲法等溫和的液相法合成SCO配位化合物微/納米材料的基本過程、特點(diǎn)以及影響因素。我們]以[Fe(phen)2(NCS)2]，[Fe(3-Cl-pyridine)2Ni(CN)4]和[Fe(pyrazine)Ni(CN)4]為模型化合物，成功合成了多種形貌和尺寸的SCO配位化合物微/納米晶體。系統(tǒng)研究了反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度、時(shí)間以及表面活性劑的種類和用量等對(duì)微/納米晶體的形貌和尺寸的影響。用

3、XRD、TG、SEM、FESEM、TEM、HRTEM等手段對(duì)合成產(chǎn)物進(jìn)行了表征。通過對(duì)具有特殊形貌的SCO配位化合物微/納米晶體的煅燒，成功合成了具有多孔分等級(jí)結(jié)構(gòu)的復(fù)合金屬氧化物Fe2O3/NiO，并研究了它們的氣敏性質(zhì)。
　　(1)采用聚合物保護(hù)法，以FeSO4·7H2O、KSCN、維生素Vc和phen(phen=1，10-Phenanthroline)為原料，甲醇和水為分散介質(zhì)，成功合成了梭狀、樹葉狀和菱形狀的SCO配合物F

4、e(phen)2(NCS)2微/納米晶體。研究了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度和表面活性劑等反應(yīng)條件對(duì)Fe(phen)2(NCS)2微/納米晶體的尺寸和形貌的影響，并研究了該SCO配合物納米材料的磁學(xué)性質(zhì)。
　　(2)采用超聲法，以Fe(BF4)2、K2[Ni(CN)4]、3-氯吡啶為原料，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙二醇(PEG6000)為表面活性劑，調(diào)節(jié)反應(yīng)條件，形貌可控地合成了方片狀、方塊狀、花狀和圓粒等不同形貌的配位化合物Fe(3-

5、Cl-pyridine)2[Ni(CN)4]微/納米晶體，探討了反應(yīng)條件對(duì)該配位化合物的形貌和尺寸的影響，并研究了其生長機(jī)理。通過煅燒花狀和方塊狀的Fe(3-Cl-pyridine)2[Ni(CN)4]微/納米晶體，成功得到了具有多孔分等級(jí)結(jié)構(gòu)的Fe2O3/NiO復(fù)合氧化物，它們都是由6nm左右的納米粒子組成的納米片組裝而成，復(fù)合物中Fe2O3和NiO分布均勻，該Fe2O3/NiO復(fù)合物表現(xiàn)出了有趣的氣敏性質(zhì)。
　　(3)采用超聲

6、法，以Fe(BF4)2、K2[Ni(CN)4]、吡嗪為原料，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙二醇(PEG6000)為表面活性劑，調(diào)節(jié)反應(yīng)條件，形貌可控地合成了片狀和花狀的配位化合物[Fe(pyrazine)Ni(CN)4]微/納米晶體，探討了反應(yīng)條件對(duì)該配位化合物的形貌或尺寸的影響，并研究了其生長機(jī)理。通過煅燒花狀和塊狀的[Fe(pyrazine)Ni(CN)4]微/納米晶體，成功得到了具有多孔結(jié)構(gòu)的Fe2O3/NiO復(fù)合氧化物，并研究了