諾蒎酸、冠醚包合物及鈣鈦礦型化合物的結(jié)構(gòu)與相變行為研究.pdf

1、鐵介電材料在信息存儲、紅外傳感、通訊以及壓電傳感等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。對于大部分鐵介電材料，在相變點附近，會出現(xiàn)明顯的介電異樣和熱學(xué)性質(zhì)的異樣變化。為了尋找具有相變的潛在鐵介電材料，本文合成了一個諾蒎酸分子基鐵電晶體、十個冠醚包合物及其金屬衍生物和五個有機無機雜化鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)化合物，并通過X-射線單晶衍射、元素分析、紅外光譜、X-射線粉末衍射、介電、DSC以及鐵電測試等多種表征方法對這十六個化合物進行了晶體結(jié)構(gòu)分析與相變行為研究。<

2、br>　　1、簡要介紹分子基鐵介電材料的性質(zhì)與研究進展。分別概述了諾蒎酸及其衍生物，冠醚包合物及其金屬衍生物和有機無機雜化鈣鈦礦型化合物國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，并闡明本論文的選題意義及所取得的研究進展。
　　2、以β蒎烯為原料，經(jīng)過一系列氧化酸化處理，合成得到了諾蒎酸分子晶體。經(jīng)過紅外光譜（IR）、元素分析、粉末衍射（XRD）以及核磁共振等表征，所合成的樣品純度達到了95％以上。對其進行介電、DSC、鐵電，熱重等性質(zhì)研究，發(fā)現(xiàn)諾蒎酸是一

3、分子基鐵電體，其相變點溫度為157 K，最大自發(fā)極化值Ps為16.94μC cm-2。
　　3、以18-冠醚-6為主體分子，有機分子胺為客體分子，成功組裝了七個冠醚包合物：C12H24O6·C4H13N2+·ClO4–(2)、C12H24O6·C4H13N2+·BF4–(3)、C12H24O6·C5H15N2+·ClO4–(4)、C12H24O6·C5H15N2+·BF4–(5)、C12H24O6·C8H14N+·BF4–(6)、

4、C12H24O6·C6H10N2+·ClO4–(7)、C12H24O6·C5H14N2+·BF4–(8)，化合物2-8均出現(xiàn)介電異樣， DSC測試發(fā)現(xiàn)化合物2、4、6、7存在高溫結(jié)構(gòu)可逆變化，其相變溫度依次為379 K、394 K、393K、382K，同時對其進行變溫XRD研究，進一步驗證了化合物發(fā)生了可逆結(jié)構(gòu)相變。
　　4、在第三章冠醚包胺類化合物的基礎(chǔ)上，引入金屬鹽FeCl3、ZnCl2、CoCl2，成功合成得到了三個冠醚金屬

5、包合物，依次為[C4H4N-(18-crown-6)]+[FeCl4]-[H20](9)、[C4H12N2-(18-crown-6)]+[ZnCl4]-(10)、[C4H12N2-(18-crown-6)]+[CoCl4]-(11)，通過介電、DSC、變溫XRD以及變溫拉曼光譜研究，發(fā)現(xiàn)化合物9是一個同時具有高溫與低溫可逆相變的分子介電開關(guān)材料。
　　5、利用PbI2/BiI3與不同的有機分子胺合成得到了五個有機無機雜化鈣鈦礦型化