论文摘要
无机-有机杂化材料是指在无机网络中掺入有机功能分子，并且有机组分与无机组分间通过一定的化学键作用，使材料达到了“分子复合”的水平。含硼无机-有机杂化材料具有广阔的应用前景，如二水杨酸硼酸锂（LiBSB）和二邻苯二甲酸硼酸锂（LiBBB）等含硼无机-有机杂化锂盐是新型的锂离子电池电解质材料，所以，进行含硼无机-有机杂化材料的研究具有重要意义。本论文通过溶液法合成了11种含硼无机-有机杂化化合物，通过元素分析、红外光谱、拉曼光谱、热分析以及X-射线衍射等手段对其进行了表征；通过化学交联的方法制备了PVA／H3BO3水凝胶，并进行了性质研究。（1）以硼酸、水杨酸和碱金属盐为原料，通过溶液法合成了5种碱金属的二水杨酸硼酸盐：Li[BO4（C7H4O）2]、Na[BO4（C7H4O）2]、K[BO4（C7H4O）2]、Rb[BO4（C7H4O）2]和Cs[BO4（C7H4O）2]。实验结果表明，所制样品纯度高，可以用来进行热化学研究。（2）以硼酸、水杨酸及有机碱为原料，通过溶液法合成了6种新型含硼无机-有机杂化化合物：二水杨酸硼酸六次甲基四胺[C6H13N4][BO4（C7H4O）2]、小二水杨酸硼酸六氢吡啶[C5H11N][BO4（C7H4O）2]、二水杨酸硼酸二甲基胺NH2（CH3）2[BO4（C7H4O）2]、十水合二水杨酸硼酸镍[Ni（H2O）6][BO4（C7H4O）2]2·4H2O、二水杨酸硼酸2-甲基咪唑[C4H7N2][BO4（C7H4O）2]和二水合二水杨酸硼酸邻菲啰啉亚铁[Fe(C12H8N2)3][BO4（C7H4O）2]2·2H2O。单晶结构解析表明前4种含硼无机-有机杂化化合物是结构相似的化合物，其分子结构中都包含一个独立存在的[BO4（C7H4O）2]-阴离子，[BO4（C7H4O）2]-阴离子是由一个变形的B-O四面体和两个微变形的[C7H4O]平面通过共用顶点的四个O原子连接起来的。值得指出的是：在合成NH2（CH3）2[BO4（C7H4O）2]过程中，DMF既作为溶剂又作为反应物，在实验条件下分解出阳离子[（CH3）2NH2]+。（3）以聚乙烯醇和硼酸为原料，通过化学交联的方法制备了PVA／H3BO3水凝胶，研究了不同条件对水凝胶表面形貌的影响，并对PVA／H3BO3水凝胶的溶胀率和再溶胀动力学进行了测定。结果表明，交联剂用量、pH值和离子浓度对水凝胶的表面形貌有影响。