锰钒氧无机—有机杂化材料的合成、结构表征与性能研究

锰钒氧无机—有机杂化材料的合成、结构表征与性能研究

论文摘要

钒氧无机-有机杂化材料由于结构新奇,物理性能优异,在催化、医药、材料和光化学等领域有应用前景,而受到人们广泛关注。因此本文利用中温水热技术,采用分子设计原理,合成了三个二维、三维结构的多钒酸盐,并进行了X一射线单晶衍射测试。本论文主要包括以下三个方面的内容:一、对锰钒氧无机-机杂化化合物的合成,组成部分,晶体结构及性质应用等方面进行综述。二、对钒氧无机-有机杂化化合物的合成进行研究,已合成出了三种结构新颖的化合物:[C3N2H12][Mn(V4O12)(H2O)2](1);[C4H12N2]2Mn(VⅤO2)2(VⅣ2O2)(PO4)4(H2O)4(2);[C3N2H12][V4O10](3),同时对其进行了结构表征和性质研究。化合物(1)是由新颖的无机[Mn(V4O12)]层和支撑于无机层间的双质子化的1,3-PnH22+阳离子和结晶水分子构成的。特别值得关注的是它的[V4O12]∞4-双螺旋链。化合物(2)是由VO5四方锥,VO6八面体链接PO4四面体和MnO6八面体构型形成10-元环和8-元环相互交叉连接的三维状孔结构,质子化的哌秦阳离子和水分子就填充在里面。化合物(3)的{V4O10}无机层是由等量的VO4四面体和VO5四方锥通过共角和共边链接起来的。三、研究各种实验条件(如反应温度、反应物配比、溶剂、pH值、反应时间等)对反应结果的影响,并确定了最佳反应条件,另外还讨论了几种不同的填充剂对孔大小的影响。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT(英文摘要)
  • 目录
  • 文献综述
  • 1 锰钒氧无机-有机杂化材料的合成
  • 2 锰钒氧无机-有机杂化材料的组成
  • 2.1 过渡金属锰
  • 2.2 钒构筑块
  • 2.3 有机组分
  • 3 锰钒氧无机-有机杂化材料的结构
  • 3.1 有机组分作为抗衡阳离子
  • 3.2 有机组分与金属锰原子配位
  • 3.3 有机组分与金属锰和钒原子都配位
  • 4 锰钒氧无机-有机杂化材料的性质及应用
  • 5 前景展望
  • 6 本课题的选题思想及研究内容
  • 参考文献
  • 3N2H12][Mn(V4O12)(H2O)2]的水热合成和结构表征'>第一章 锰钒氧有机-无机杂化化合物[C3N2H12][Mn(V4O12)(H2O)2]的水热合成和结构表征
  • 1 实验部分
  • 3N2H12][Mn(V4O12)(H2))2]的合成'>1.1 化合物[C3N2H12][Mn(V4O12)(H2))2]的合成
  • 2 性质表征
  • 2.1 红外光谱IR研究
  • 2.2 热重分析
  • 2.3 X-RAY的粉末衍射
  • 3 晶体结构
  • 3.1 晶体结构的测定
  • 3.2 结构描述及讨论
  • 4 本章小结
  • 参考文献
  • 第二章 锰-磷-钒无机一有机杂化材料的合成与表征
  • 1 实验部分
  • 4H12N2]2Mn(VO22(V2O2)(PO44(H2O)4的合成'>1.1 化合物[C4H12N2]2Mn(VO22(V2O2)(PO44(H2O)4的合成
  • 2 性质表征
  • 2.1 红外光谱IR研究
  • 2.2 化合物(2)的热重研究
  • 2.3 配合物(2)的荧光性质研究
  • 3 晶体结构
  • 4 本章小结
  • 参考文献
  • 3N2H12][V4O10]的合成与表征'>第三章 钒—氧化合物[C3N2H12][V4O10]的合成与表征
  • 1 实验部分
  • 3N2H12][V4O10]的合成'>1.1 化合物1[C3N2H12][V4O10]的合成
  • 2 性质表征
  • 2.1 红外光谱IR研究
  • 2.2 热重分析
  • 3 晶体结构
  • 3.1 晶体结构的测定
  • 3.2 结构描述及讨论
  • 4 本章小结
  • 参考文献
  • 第四章 设计思想及合成条件的讨论
  • 1 设计思想
  • 2 合成条件讨论
  • 2.1 研究Mn-V-O体系的合成条件
  • 2.11 温度和时间的影响
  • 2.12 pH的影响
  • 2.13 酸对反应的影响
  • 2.14 有机模板剂对反应的影响
  • 2.2 研究Mn-V-P-O体系的合成条件
  • 2.21 温度和时间的影响
  • 2.22 pH的影响
  • 2.23 酸对反应的影响
  • 2.24 有机模板剂对反应的影响
  • 参考文献
  • 结论
  • 附录1:硕士期间发表论文情况
  • 附录2:文章原件
  • 致谢
  • 相关论文文献

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