含膦化合物以及螺环铵盐化合物的结构和介电性质研究

发布时间：2018-06-16 22:11

  本文选题：相变 + 介电异样　； 参考：《东南大学》2017年硕士论文

【摘要】：相变材料特别是铁电材料是一类应用前景广阔的功能材料,其在信息存储、通讯、红外探测以及压电传感等方面的重要应用而受到了人们的广泛关注。晶体的相变过程常常伴随着结构和对称性的改变,同时在相变点附近,会出现明显的介电性、热力学性质等相关物理性质的异常变化。特别是有机-无机杂化材料,它因为同时拥有有机化合物和无机化合物的优点,具备结构可控性且性能稳定,在实际的应用中表现出非常良好的性质,是目前相变材料领域的研究热点之一。为了寻找新的相变材料,我们设计并合成了基于三甲基膦衍生物和螺环胺的多种新型有机-无机杂化物,并通过晶体结构分析、介电测量和差示扫描量热分析(DSC)方面研究了其发生相变的可能性。本文以三甲基膦和三乙基膦衍生物为配体合成了6种化合物:[(CH3)3PCH2CH2P(CH3)3][ZnBr4](1)、[(CH3)3PCH2CH2P(CH3)3][MnN3C3S3OH]·2H20(2)、[(CH2CH3)3PCH2CH2P(CH2CH3)3][CuBr4](3)、[(CH2CH3)3PCH2CH2P-(CH2CH3)3]2[Cd3C8N12Br6](4)、[(CH3)3P(CH2)4P(CH3)3][CdBr4](5)、[(CH3)3P-(CH2)4P(CH3)3][Cd(SCN)3]2(6);以含胺阳离子的三甲基膦衍生物及冠醚为配体合成了4种化合物:[(CH3)3PCH2CH2CH2NH3][PbBr4](7)、[(CH3)3PCH2CH2CH2-NH3][CdI4](8)、[C12H2406][(CH3)3PCH2CH2CH2NH3][CdBr4](9)、[C12H2406][(CH3)3PCH2CH2CH2NH3][ZnBr4](10);以吡咯烷的衍生物为配体合成2种化合物:[(CH2)4N(CH2)4]2[ZnBr4](11)、[(CH2)4N(CH2)4]2[CdBr4](12)。同时分别对这12种物质的红外、粉末衍射、晶体结构及介电性质进行了表征和分析。实验结果表明:化合物2,3,10在低温区出现了阶梯状的介电异样,又通过DSC测试观察到相变点附近有明显的放热峰和吸热峰的出现,进一步证实了这三种化合物在低温相发生了可逆的结构相变。化合物6,11,12在高温区出现了平台状的介电异样,同样通过DSC分析证实了可逆相变的发生,接着对化合物6和12的高温结构的分析可知,化合物6发生结构相变是由于有机膦盐的阳离子在高温时的完全无序以及阴离子一维链[Cd(SCN)3-]n的变形运动造成的,而化合物12是因为具有柔性结构的螺环铵阳离子构象的变化以及阴离子的再定位引起的。其余的化合物在降温和升温的过程中没有出现可逆的介电异样峰,初步判定可能没有发生结构相变。
[Abstract]:Phase change materials, especially ferroelectric materials, are a kind of functional materials with broad application prospects. Their important applications in information storage, communication, infrared detection and piezoelectric sensing have attracted extensive attention. The phase transition process of crystals is often accompanied by changes in structure and symmetry. At the same time, there will be obvious abnormal changes in physical properties such as dielectric properties, thermodynamic properties and other related physical properties near the phase transition point. In particular, organic-inorganic hybrid materials, because of the advantages of both organic and inorganic compounds, have structural controllability and stable performance, and have shown very good properties in practical applications. It is one of the research hotspots in the field of phase change materials. In order to find new phase change materials, we have designed and synthesized several novel organic-inorganic hybrids based on trimethyl phosphine derivatives and spirocyclic amines, and analyzed their crystal structure. The possibility of phase transition was studied in dielectric measurement and differential scanning calorimetry (DSC). 鏈�鏂囦互涓夌敳鍩鸿啨鍜屼笁涔欏熀鑶﹁�嶇敓鐗╀负閰嶄綋鍚堟垚浜，

本文编号：2028276