新型无机固体材料的水热合成、结构及性质研究

摘要

本论文基于分子设计及组装的思想，结合水热合成方法，通过调控反应条件，如温度、反应时间、反应物浓度、配比及pH值等，在一定条件下合成出一系列新型一维、二维、甚至三维的无限伸展结构的固体无机材料和有机一无机复合物，并对其进行了结构和性质研究。 (1)我们得到了一个三维杂簇H<,5>[Na<,17>Mn<'Ⅱ><,43>(PO<,4>)<,36>](1)，它是第一个将锰簇和六核钠轮结合在同一个化合物中，并显示出复杂但很具美学观赏价值的结构特征的例子。化合物1中的Mn<'2+>离子的聚集方式为一种很不常见的“链交错”形式，同时1中的碱金属轮也非常少见。对化学的发展来说，该化合物为我们研究大尺寸分子的核和结构形成过程提供了机会，并且新奇的结构也为新的性质和应用提供了可能。 (2)在水热条件下，一个新奇的三维结构磷酸盐Na<,2>Co<,2>(PO<,4>)<,2>(2)被成功合成出来。它的结构由四元环组成，这些四元环的空间排列产生了形状不规则的孔道，而Na<'+>离子就填充在这些孔道中。 (3)利用水热合成法得到了一个三维结构的锗簇Na<,4>Ge<,9>o<,20>(3)，该化合物最明显的结构特征是由两种链组成的，一种是基于聚金属氧簇的直链{(Ge<,4>O<,16>)Ge}<,n>，另一种是螺旋链{GeO<,4>}<,n>，这两种链的平行堆积产生了六元和螺旋孔道。 (4)合成了由一个{MoO<,4>}四面体和两个{MoO<,4>N<,2>}八面体交替连接组成的一维有机-无机复合物：(C<,12>H<,8>N<,2>)<,2>Mo<,3>O<,9>(或(1，10-phen)<,2>Mo<,3>O<,9>)(4)，并描述了它的晶体结构。 (5)在水热条件下合成了三个基于Keggin结构阴离子的有机-无机复合物，[Cu(pphen)<,2>](H<,2>phen)[PMo<,12>O<,40>](5)，[Co(phen)<,3>]<,2>[PMo<,12>O<,40>](OH)(6)和[4，4’-bipyH<,2>][4，4’-bipyH]<,2>[VW<,12>O<,40>]·4,4’-bipy·7.5H<,2>O(7)，并且用单晶X-射线衍射、IR、TG和ESR等方法进行了表征和性质研究。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

第一章由“锰簇”和六核“钠轮”构成的三维杂簇H5[Na17MnⅡ43(PO4)36]的合成与晶体结构

第二章以四元环[Co2P2O4]为构筑单元的三维化合物Na2Co2(PO4)2的合成与晶体结构

第三章由两种链构成的三维“纯锗簇”--Na4Ge9O20的合成与晶体结构

第四章一维链状有机-无机复合物(C12H8N2)2Mo3O9的合成与晶体结构

第五章以Keggin结构阴离子为构筑块的有机-无机复合物的水热合成、结构和表征

第一节磷钼酸阴离子过渡金属复合物的合成、结构和性质研究

第二节钒钨酸盐[4，4'-bipyH2][4，4’-bipyH]2[VW12O40]·4，4’-bipy·7.5H2O的合成、晶体结构和性质研究

附录：硕士期间已发表和待发表论文

致谢