阴离子开放骨架金属磷酸盐的离子热合成、表征及性质研究
本文选题:离子液体 + 磷酸钴 ; 参考:《东北师范大学》2016年硕士论文
【摘要】:合成结构新颖性能优异的无机开放骨架化合物一直是材料领域的研究热点之一。金属磷酸盐是一类具有丰富结构和多样化学组成的无机开放骨架化合物,通常具有独特的光电磁性质,在催化,分离,吸附,离子交换,主客体组装等领域都有广泛的研究和应用。本文利用离子热合成法制备磷酸钒和磷酸钴化合物,并对它们的结构和性质进行研究,主要成果如下:1.采用离子热方法合成了两例具有阴离子开放骨架磷酸钴化合物1和2。化合物1,(NH_4)_2[(CoO_4)(HPO_4)_2],具有二维层状阴离子磷酸钴骨架结构。结构中存在三核钴离子特征结构单元,位于层间的铵根离子用于平衡阴离子骨架电荷。化合物2,(NH_4)[Co_3O_2(HPO_4)_2(H_2PO_4)],具有三维阴离子骨架结构。孔隙中的铵根离子平衡骨架负电荷。有趣的是,三维骨架化合物2可以看成是由二维骨架化合物1层间通过四面体磷酸根基团配位连接构筑而成。因此化合物2中同样存在特征三核钴结构单元,可能存在有趣的磁行为。我们对化合物1和2的磁性进行了较为详细的表征。同时也对这两个化合物的质子传导能力进行了研究。2.我们在离子热合成条件下制备了新颖阴离子开放骨架磷酸钒化合物3和4。阴离子开放骨架化合物磷酸钒3,(NH_4)_2[(VO_2)(PO_4)],结晶于四方晶系I4/m空间群。质子化的铵根离子存在于孔道中平衡阴离子骨架电荷。二维层状磷酸钒化合物4,Na_6[VO_2(VO)_2(PO_4)_2F_6],结晶于正交晶系Pnma空间群,结构中层间的金属钠离子平衡二维阴离子磷酸钒骨架。我们探索了离子热合成磷酸钒化合物的实验条件并对所制备化合物进行了详细表征。
[Abstract]:The synthesis of inorganic open matrix compounds with novel structure and excellent properties has been one of the research hotspots in the field of materials. Metallic phosphate is a class of inorganic open skeleton compounds with rich structure and diverse composition, usually with unique optoelectronic magnetic properties, in catalysis, separation, adsorption, ion exchange, The subject and object assembly has a wide range of research and applications. In this paper, vanadium phosphate and cobalt phosphate compounds were synthesized by ion-thermal synthesis, and their structures and properties were studied. The main results are as follows: 1. Two kinds of cobalt phosphate compounds 1 and 2 with anion open skeleton were synthesized by ion-thermal method. Compound 1, NH _ 4S _ 2, has a two-dimensional layered anionic cobalt phosphate skeleton structure. There are trinuclear cobalt ion characteristic structural units in the structure, and the ammonium ion in the interlayer is used to balance the anionic skeleton charge. The structure of the anion skeleton is three dimensional. The ammonium ions in the pores balance the negative charge of the skeleton. Interestingly, the three-dimensional skeleton compound 2 can be considered as a two-dimensional skeleton compound 1 interlayer by tetrahedron phosphate group coordination to construct. Therefore, there are also trinuclear cobalt structural units in compound 2, which may have interesting magnetic behavior. The magnetic properties of compounds 1 and 2 were characterized in detail. The proton conductivity of these two compounds was also studied. New anionic open skeleton vanadium phosphate compounds 3 and 4 were prepared under the condition of ionic thermal synthesis. The anion open skeleton compound vanadium phosphate (VPO _ 4) _ 2 is crystallized in the tetragonal system I _ 4 / m space group. Protonated ammonium ions exist in the pore to balance the anionic skeleton charge. Two-dimensional layered vanadium phosphate compound 4nast6 [VO _ 2C _ 2O _ 2P _ P _ 4T _ 2F _ 6], crystallized in the orthorhombic system Pnma space group, the metal sodium ion in the middle layer of the structure equilibrium two-dimensional anionic vanadium phosphate skeleton. The experimental conditions for the synthesis of vanadium phosphate compounds by ion-thermal synthesis were investigated and the synthesized compounds were characterized in detail.
【学位授予单位】:东北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O641.4
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本文编号:2045800
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