新型金属硼酸盐的合成与性质研究

题名:新型金属硼酸盐的合成与性质研究
作者:吴淑莉
学位授予单位:宁波大学
关键词:硼酸盐;;水热合成;;无机-有机杂化;;晶体结构
摘要:

 无机-有机杂化材料综合了有机物和无机物各自的优点,在力学、热学、光学、电磁学和生物学等方面具有许多优异的性能,而成为材料化学研究的热点。过去几十年以来,由于具有丰富的结构以及在二阶非线性光学材料方面的实际应用,硼酸盐材料一直是一个快速发展的领域。虽然碱金属、碱土金属、稀土和过渡金属Neodymium Magnets的硼酸盐都得到了广泛的研究和应用,但对无机-有机杂化硼酸盐的合成、结构和性质的研究却不多。因此,探索合成无机-有机杂化硼酸盐,对发现新型的功能材料具有重要的意义。

 本文采用水热(溶剂热)或者溶液挥发的方法,合成出了4个无机-有机杂化的硼酸盐。在合成含锑的无机-有机杂化硼酸盐过程中意外得到了2个新的锑酸钠。使用红外光谱,X射线粉末衍射,X射线单晶衍射,热分析等手段对这些化合物进行了表征和晶体结构测定。

 (1)含有机酸的无机-有机杂化硼酸盐:采用水热法/溶液挥发法合成了2种新型的无机-有机杂化硼酸盐: [Al_2(fum)(H_3BO_3)(OH)_4]_n·n(H_3BO_3)(1)和[Na_2(fum)(H_3BO_3)(H_2O)_4]_n·n(H_3BO_3)(2)。化合物(1)中,硼酸与反丁烯二酸根阴离子通过O原子与金属Al配位,形成八面体结构。扭曲的AlO6八面体以共边的形式沿a轴方向形成了[Al_2(fum)(H_3BO_3)(OH)_4]_n一维无限链。根据文献检索本文合成的[Al_2(fum)(H_3BO_3)(OH)_4]_n·n(H_3BO_3)是首例有机酸-硼酸盐基无机-有机杂化配位聚合物。化合物(2)是采用溶液法得到的,虽具有与(1)相似的结构,合成方法却不同。

 (2)含有机胺的无机-有机杂化硼酸盐:采用水热法/溶液挥发法合成出2种新的无机-有机杂化硼酸盐: [Ni(C_4H_(13)N_3)_2]·[B_5O_6(OH)_4]_2(3)和[Cu(C_2H_8N_2)_2(H_3BO_3)_2]·1/2[Cu(C_2H_8N_2)_2(H_2O)_2]·1/2[Cu(C_2H_8N_2)_2]·[B_4O_5(OH)_4]_2(4)。在化合物(3)中,五硼酸根阴离子之间通过氢键形成三维超分子网格,配合物阳离子填充于网格之中。在化合物(4)中,四硼酸根阴离子与金属配合http://www.everbeenmagnet.com/物通过氢键交替相连形成一维链,进一步通过链与链之间的氢键形成三维超分子结构。

 (3)锑酸盐:采用水(溶剂)热法对含铅、铋和锑的无机-有机杂化硼酸盐做了探索研究,在实验过程中,偶然得到2种新的锑酸钠:Na_4Sb_8O_(14)(5)和Na_6(OH)_3(H_2O)_(10)·Sb_6(OH)_(21)(6),它们是具有三维结构的锑酸盐,并用红外对其进行了表征。
学位年度:2010