類鈣鈦礦（C-,4-H-,9-NH-,3-）-,2-MX-,4-材料的制備與結(jié)構.pdf

1、層狀類鈣鈦礦有機-無機分子組裝材料在分子水平上結(jié)合了有機組分和無機組分的有益特性,無機組分通過強的共價鍵或離子鍵形成擴展的骨架,并將有機組分填入框架中形成有機層與無機層交替的結(jié)構,具有某些電學、光學、磁學特性,引起人們的研究興趣.目前人們雖從理論上可以預見各種可能形成的結(jié)構和性能,但對結(jié)構中有機組元和無機組元對組裝材料結(jié)構與性能的影響以及二者相互結(jié)合狀態(tài)等問題還沒有明確掌握.該文利用溶液合成方法在空氣氣氛下制備了系列(C<,4>H<,9

2、>NH<,3>)MX<,4>(M=Mn<'2+>,Fe<'2+>,Co<'2+>,Ni<'2+>,Cu<'2+>,Zn<'2+>,pb<'2+>;X=Cl-,Br-,r)目標產(chǎn)物,對合成工藝進行了探索,并開展了以下幾方面的研究.利用元素分析儀和XPS對合成產(chǎn)物的化學成分進行了分析,各體系的化學元素基本與理論化學式相符.XRD、SEM以及FTIR用來表征產(chǎn)物的結(jié)構,確定(C<,4>H<,9>NH<,3>)<,2>MCl<,4>(M=Mn,

3、Fe,Cu,Zn,Pb),(C<,4>H<,9>NH<,3>)<,2>MBr<,4>(M=Cu,Zn,Pb)和(C<,4>H<,9>NH<,3>)Pbl4體系具有層狀晶體結(jié)構以及有機-無機復合的結(jié)構特征,通過對比分析發(fā)現(xiàn)金屬陽離子和鹵素陰離子變化對組裝體系的層間距影響不明顯;(C<,4>H<,9>NH<,3>)<,2>CoCl<,4>體系部分形成層狀結(jié)構,還含有其它結(jié)構Co化合物,(C<,4>H<,9>NH<,3>)2NiCl<,4>體

4、系沒有形成層狀結(jié)構,但二者仍顯示了有機-無機復合結(jié)構特征,由于Co2+和Ni2+能夠與C4H9NH2形成比較穩(wěn)定的配合離子[Co(NH2C4H9)6]<'2+>和[Ni(NH<,2>C<,4>H<,9>)<,6>]<'2+>,產(chǎn)物中可能含有相應的配合物.通過控制化學計量比合成(C<,4>H<,9>NH<,3>)<,2>(CH<,3>NH<,3>)<,n-1>PbnI<,3n+1>(n=1,2,3)并對產(chǎn)物的晶體結(jié)構分析,結(jié)果表明單相的無

5、機層數(shù)為2或3的組裝體系難以獲得.對合成產(chǎn)物的TG-DSC熱分析結(jié)果表明它們熱分解點一般在200℃~300℃左右,具有較高的熱穩(wěn)定性.利用旋涂法分別在玻璃基片上制備了(C<,4>H<,9>NHH<,3>)<,2>PbX<,4>(M=Mn,Zn)薄膜,在石英基片上制備了(C<,4>H<,9>NHH<,3>)<,2>PbX<,4>(X=Br,r)薄膜,并用XRD對薄膜結(jié)構進行表征,結(jié)果表明可以獲得目標產(chǎn)物相應的層狀類鈣鈦礦薄膜;(C<,4>