三例有机模板硼酸盐合成、表征及其铁电薄膜制备

摘要

模板硼酸盐有着多样的结构和优秀的物理化学性质。硼原子可以和氧原子形成BO3平面三角形、BO4四面体等单元，并且BO3和BO4进一步组成形状大小各异的硼氧聚阴离子结构，如孤岛状、链状、层状和三维立体结构。硼酸盐丰富的结构类型给我们提供了具有优良磁学、光学等性能潜质的功能材料的重要的来源。本文采用以金属盐、硼酸、有机胺为主要原料，采用溶剂热方法，合成了三种有机模板硼酸盐。我们使用X射线单晶衍射仪器测试这三种硼酸盐化合物的晶体结构，并进一步研究了相关的化合物的热重，红外等性质。
　　化合物1属于单斜晶系，为孤立的硼酸盐配合物，其分子式为Ni`[N(CH2CH2NH2)3]·[B5O7(OH)3]，空间群为 P21c，单胞参数 a=8.9720(8)， b=20.6887(19)，c=9.3441(9)，α=90.00°，β=99.930(2)°，γ=90.00°，Z=4,单胞体积V=1708.463。
　　化合物2属于三斜晶系，为一维链状模板硼酸盐，其分子式为[Ni(en)3]2·[B7O10(OH)3]Cl2，空间群为P-1，单胞参数a=8.9841(18)，b=14.265(3)，c=14.937(3)，α=95.556(3)°，β=94.572(2)°，γ=91.183(2)°，Z=4,单胞体积V=1898.473。
　　化合物3属于单斜晶系，为一维链状模板硼酸盐，其分子式为Ni(en)3·[B5O7(OH)2BO(OH)2]·2H3O，空间群为 P21，单胞参数 a=7.7494(17)， b=8.9548(18)，c=15.724(3)，α=90.00°，β=92.580(19)°，γ=90.00°，Z=4,单胞体积V=1090.053。化合物3是一种手性一维链状硼酸盐。
　　在本课题组实验的基础上，本论文中进一步对[C6N2H15]·[B5O6(OH)4]薄膜制备改良研究。本论文中薄膜尺寸、厚度容易控制，性质稳定，制备方法简单，重复性好，在室温下即可完成制作，原料易得且不含对环境有害的重金属元素。具有良好的铁电性的同时还具有良好的柔韧度，在可穿戴设备等领域具有比较重要的意义。

目录

第一章 绪论

1.1 硼酸盐

1.2 铁电薄膜

1.3本文选题意义和研究内容

第二章 实验部分

2.1 实验方案设计

2.2 实验试剂与仪器

第三章 硼酸盐的合成以及表征

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 化合物1的合成与表征

3.4 化合物2的合成与表征

3.5 化合物3的合成与表征

第四章 硼酸盐铁电薄膜的制备

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 小结

总结

参考文献

硕士学位期间取得成果

致谢