發(fā)布時(shí)間：2021-10-10 01:59

　　隨著科技的不斷進(jìn)步,工業(yè)的智能化、集成化對(duì)于材料應(yīng)用的要求越來越高,性能優(yōu)良的多功能材料也隨之出現(xiàn)。雜化鈣鈦礦材料逐漸成為了重要的新型功能材料之一,并因?yàn)樵诼�、光、電、磁等多方面所展現(xiàn)出的優(yōu)良特性,使其成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。本文根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)理論基礎(chǔ)合成了7個(gè)雜化鈣鈦礦化合物,通過介電測(cè)試、X-射線單晶衍射、差示量熱掃描（DSC）、紫外吸收、熒光、非線性光學(xué)效應(yīng)（SHG）等多種測(cè)試分析手段,對(duì)化合物的結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行研究。本論文主要內(nèi)容如下:1、發(fā)現(xiàn)并合成了三個(gè)二維雜化化合物（1-3）。使用單晶衍射測(cè)試化合物的高溫相與低溫相結(jié)構(gòu)并揭示化合物的相變機(jī)制,結(jié)果表明通過Cl、Br、I取代,化合物的相變溫度和晶體結(jié)構(gòu)都可以得到很好的調(diào)節(jié)。同時(shí),隨著鹵素原子Cl、B r、I的替換,其光學(xué)帶隙、熒光性能和介電性能也表現(xiàn)出良好的特性,并通過第一性原理模擬闡明了其微觀機(jī)理。2、以三氯化銻為無機(jī)骨架基礎(chǔ),分別選取四氫噻唑、硫代嗎啉為有機(jī)配體,合成得到兩個(gè)雜化化合物（4-5）。通過介電測(cè)試儀、DSC、單晶衍射、粉末X-射線衍射儀（P-XRD）、熱重等對(duì)材料的相變、晶體結(jié)構(gòu)、純度以及穩(wěn)定性等性質(zhì)進(jìn)行表征。結(jié)果表明... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

三維雜化鈣鈦礦型化合物結(jié)構(gòu)圖

第一章緒論2圖1.1三維雜化鈣鈦礦型化合物結(jié)構(gòu)圖陰離子為扭曲的八面體。無機(jī)陰離子通過鹵素以共頂點(diǎn)的方式排列，在三維空間中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。A位上的有機(jī)胺質(zhì)子化后形成陽離子填充在無機(jī)框架之中，并且通過N原子與無機(jī)陰離子上的鹵素原子形成氫鍵連接。受空間位阻的影響，要想形成三維ABX3型結(jié)構(gòu)，這就對(duì)于A位有機(jī)胺陽離子在尺寸大小上有一定的要求，一般來說較小分子的胺更容易作為A位，如甲胺、甲咪等小分子胺。由于三維雜化鈣鈦礦獨(dú)特的空間框架結(jié)構(gòu)，這為有機(jī)胺陽離子的運(yùn)動(dòng)提供了空間，使得化合物更易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)相變，因此三維雜化鈣鈦礦化合物也成為科學(xué)家們研究的熱點(diǎn)。1.1.2.2二維結(jié)構(gòu)事實(shí)上，低維的雜化鈣鈦礦化合物可以看做是三維雜化鈣鈦礦化合物的衍生物，在三維結(jié)構(gòu)中，當(dāng)A位的有機(jī)胺陽離子體積變大，超出了陰離子八面體圍成的空隙，三維無機(jī)框架不足以容納大分子的有機(jī)胺陽離子時(shí)立方結(jié)構(gòu)變形。三維空間中，無機(jī)八面體有一個(gè)方向上的鹵素不能繼續(xù)共用頂點(diǎn)，無機(jī)八面體之間的距離變大，只能沿著平面無限延伸，形成平面二維結(jié)構(gòu)，而A位的有機(jī)胺陽離子排列在無機(jī)八面體層之間。二維雜化鈣鈦礦材料的結(jié)構(gòu)如圖1.2所示[9]。圖1.2二維雜化鈣鈦礦化合物結(jié)構(gòu)圖

第一章緒論3二維雜化鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的表達(dá)式可以用ABX4表示,其中A位為有機(jī)胺，這里的有機(jī)胺可以是一元胺也可以是二元胺，其結(jié)構(gòu)差別在于當(dāng)有機(jī)胺為一元胺時(shí)，結(jié)構(gòu)中有機(jī)層的排列為雙層排列，且此時(shí)有機(jī)層的連接方式還與有機(jī)胺的形狀有關(guān)，當(dāng)有機(jī)胺為脂肪胺時(shí)，有機(jī)層之間受范德華力作用影響，當(dāng)有機(jī)胺為芳香胺時(shí)，有機(jī)層之間的連接除了范德華力作用外還有π-π共軛作用；當(dāng)有機(jī)胺為二元胺時(shí)，結(jié)構(gòu)中的有機(jī)層為單層排列。B位為+2價(jià)的金屬元素，一般與鹵素等原子反應(yīng)配位形成[BX4]2-陰離子八面體。有機(jī)胺與無機(jī)陰離子之間通過形成氫鍵連接。與三維雜化鈣鈦礦結(jié)構(gòu)大小固定的框架相比，二維結(jié)構(gòu)相鄰兩無機(jī)層之間的距離會(huì)跟隨有機(jī)胺陽離子體積的大小差異而改變，種類繁多的有機(jī)胺使得二維雜化鈣鈦礦結(jié)構(gòu)存在多樣性與靈活性，在功能上也表現(xiàn)出很多優(yōu)異的性能。1.1.2.3一維和零維結(jié)構(gòu)圖1.3(a)一維和(b)零維雜化鈣鈦礦化合物結(jié)構(gòu)圖一維和零維的結(jié)構(gòu)如圖1.3所示[10-11]，在一維結(jié)構(gòu)中，無機(jī)八面體之間通過鹵素僑聯(lián)，以共頂點(diǎn)或共邊的方式向空間無限延伸，形成一條Z字形的長(zhǎng)鏈，有機(jī)胺通過N原子與無機(jī)骨架上的鹵素原子形成氫鍵連接，并且有序穿插在一維無機(jī)鏈的兩側(cè)。在零維結(jié)構(gòu)中，無機(jī)八面體之間則獨(dú)立存在，不再通過鹵素原子連接，而是通過與有機(jī)胺陽離子形成氫鍵連接。在一維和零維結(jié)構(gòu)中，無機(jī)骨架之間的距離加大，有機(jī)胺分子有了更廣闊的運(yùn)動(dòng)空間，這有助于化合物發(fā)生結(jié)構(gòu)相變。1.2相變1.2.1相變的定義固態(tài)物質(zhì)有不同的相，每一種相的化學(xué)成分、物理狀態(tài)都是相同的。當(dāng)外在溫度、壓力等環(huán)境發(fā)生改變，物質(zhì)的不同相之間發(fā)生結(jié)構(gòu)變化。在相變過程中或


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