新型V、Ge無機(jī)固體材料的合成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)研究.pdf

1、新型無機(jī)材料的合成一直是材料化學(xué)的研究熱點，這些材料在分離，吸附，離子交換，催化和放射性廢物處理等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，其中鍺酸鹽和釩酸鹽也因其結(jié)構(gòu)多樣性以及在各自領(lǐng)域廣泛存在的應(yīng)用價值受到許多材料合成小組的關(guān)注。本文以新型孔道鍺酸鹽及新穎釩酸鹽的合成為目標(biāo)，利用水熱及溶劑熱合成技術(shù)，通過調(diào)控反應(yīng)條件等因素，成功地合成了11種未見報道的化合物，并通過X-射線衍射技術(shù)確定了它們的晶體結(jié)構(gòu)，對它們的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并利用元素分析(ICP)，紅

2、外光譜(FI-IR)，熱重(TG)等分析手段對所合成化合物進(jìn)行了性質(zhì)研究。
　　 1.在水熱條件下合成了三種新的鎳配合物，[Ni(C3N2H4)6](SO4)(H2O)21,Ni3(C10N2H8)2(SO4)3(H2O)II2和Ni2V4O12.5(C10N2H8)4(H3O)3，并且分別通過IR光譜，熱重和單晶X射線衍射對其進(jìn)行了表征。化合物1：三方晶系，空間群P-31c，α=b=9.0029(9)A，c=22.937(4)

3、A，V=1610.0(4)A3，Z=2?；衔?：三斜晶系，空間群P1,α=11.1737(11)A，b=11.1737(11)A，c=11.3668(11)A，α=72.8220(10)°，β=73.3880(10)°，γ=83.6400(10)°，V=844.09(14)A3，Z=1。化合物3：三斜晶系，空間群P-1,α=8.995(4)A，6=11.282(5)A，c=14.966(7)A，α=76.262(6)°，β=81.59

4、5(6)°，γ=68.378(5)°，V=1368.6(11)A3，Z=2.這三種鎳配合物具有不同維度的結(jié)構(gòu)，是通過調(diào)控水熱及溶劑熱合成條件而獲得的三種簡單結(jié)構(gòu)的鎳配合物。
　　 2.在溶劑熱條件下合成了兩種結(jié)構(gòu)相似的釩硫酸鹽，(C2H10N2)4[GaV3(SO4)8(OH)4]·4，H2O4和[C4H12N2][VIII(OH)(SO4)2]·H2O5，并且分別通過IR光譜，粉末X射線衍射，熱重和單晶X射線衍射對其進(jìn)行了表征

5、?；衔?：單斜晶系，空間群P2(1)/c，α=6.8956(15)A，b=10.303(2)A，c=15.094(3)A，β=90.802(3)°，V=1073.23(3)A3，Z=1。化合物5：單斜晶系，空間群P2(1)/c，α=9.290(4)A，b=18.264(7)A，c=7.132(3)A，B=98.149(8)°，V=1197.9(8)A3，Z=4?；衔?、5的結(jié)構(gòu)都是一維的釩硫酸鏈的結(jié)構(gòu)，-OH和SO4四面體作為橋連配

6、體連接VO6八面體形成了無限鏈的骨架結(jié)構(gòu)，鏈間分別填充的是質(zhì)子化的乙二胺分子和哌嗪分子，鏈與模板劑之間通過氫鍵作用形成了三維超分子結(jié)構(gòu)。
　　 3.在水熱、溶劑熱條件下合成了三種新的不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的鍺酸鹽，Ge10O20(H2O)36，Ge7O12(OH)4(C6NH15)0.5(H2O)47和Ge7O12(OH)4(C3NH9)0.25(H2O)58，并且分別通過IR光譜，粉末X射線衍射，熱重和單晶X射線衍射對其進(jìn)行了表征?；?/p>

7、物6：四方晶系，空間群P4/mcc，α=b=8.7885(18)A，c=14.490(6)A，V=1119.2(6)A3，Z=2。化合物7：立方晶系，空間群是P-43m，α=7.7187(1)A，V=459.87(1)A3，Z=1?；衔?：立方晶系，空間群是P-43m，α=7.7198(6)A，V=460.06(6)A3，Z=1?；衔?是與ASU-7具有相同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的微孔鍺酸鹽，沿c軸方向具有一維的12元環(huán)孔道?；衔?和8是同構(gòu)的

8、鍺酸鹽，它們的骨架由Ge4(OH)4立方烷和交替的手性雙螺旋Ge-O鏈組成，結(jié)構(gòu)中包含8元環(huán)孔道。
　　 4.以提高孔道鍺酸鹽的穩(wěn)定性為目的，在溶劑熱條件下合成了三種具有不同分子篩拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的微孔鍺鋁酸鹽[C4H12N][AlGe3O8]9，KAlGe3O810和KAl2Ge2O7F11,并且分別通過IR光譜，粉末X射線衍射，熱重和單晶X射線衍射對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。化合物9：四方晶系，空間群141/a，α=b=10.7754(8)

9、A，c=9.9116(14)A，V=1150.8(2)A3，Z=4。化合物10：正交晶系，空間群Pnma，α=9.4336(13)A，b=8.7068(12)A，c=9.8212(14)A，V=806.68(19)A3，Z=4?；衔?1：四方晶系，空間群I-42d，α=6=7.3626(4)A，c=17.4940(18)A，V=948.31(12)A3，Z=4。化合物9是具有類似GIS分子篩的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的有機(jī)模板微孔鍺鋁酸鹽，它的結(jié)構(gòu)中