新型三维结构亚磷酸钒(Ⅲ)[V2(HPO3)3·(H2O)3]·H2O的水热合成与晶体结构

在具有开放骨架结构的过渡金属磷酸盐微孔材料的合成中，钒磷酸盐因在催化和磁学方面具有潜在的性质和特殊结构特征而引起人们的广泛兴趣．近年来，人们正在尝试用假四面体结构的[HPO3]^2-替代四面体结构的[PO4]^3-，因为{HPO3}结构基元同钒原子的连接方式与{PO4}结构基元和钒原子的连接方式具有明显的差别，     

新型层状磷酸铝[Al6P8O32][(C2H5)2NHCH2CH2NH3]2·[C2H5NH2CH2CH2NH2C2H5] 的合成、表征及其共模板作用

在溶剂热体系中,以N,N-二乙基乙二胺为结构导向剂,合成了Al/P为3/4的层状磷酸铝[Al6P8O32][(C2H5)2NHCH2CH2NH3]2·[C2H5NH2CH2CH2NH2C2H5]单晶,并通过X射线单晶衍射结构分析.XRD,ICP,元素分析,差热-热重分析等手段进行了表征.该化合物属单斜晶系,P2(1)/c空间群,晶胞参数:a=0.90945(2)nm,b=1.46424(4)nm,c=1.87572(5)nm,β=102.672(2)°,Z=4.其阴离子层由AlO4四面体和PO3(=O)四面体单元交替连接构成,形成四、六、八元环拓扑结构,无机层以ABAB方式堆积,两种质子化的有机胺分子N,N-二乙基乙二胺及其重排产物N,N′-二乙基乙二胺填充在层间.用分子动力学模拟方法,考察了标题化合物中有机胺与无机层间的相互作用,讨论了这两种有机胺的共模板作用.     

含有Zn4O4簇的开放骨架结构磷酸锌的水热合成与表征

在水热体系中,以1,4-丁二胺为模板剂制备了Zn5(PO4)4·H3N(CH2)4NH3单晶,单晶结构分析表明,该化合物属正交晶系,Pnma空间群,晶胞参数a=1.83440(6)nm,b=1.33034(4)nm,c=0.74497(2)nm,β=90°,V=1.81801(9)nm3,Z=4,Dc=2.912Mg·m-3,最终因子R1=0.0309,wR2=0.0804[I>2σ(I)].结构中的锌和磷均与氧形成四面体配位,该化合物中含有Zn4O4簇,Zn4O4簇与PO4四面体相连,形成了篮子状亚结构基元,该亚结构基元通过氧桥以正反交替的方式相互连接成三维开放骨架结构.     

[In2(HPO3)4]·(NH3CH2CH2NH3)的水热合成与晶体结构

用乙二胺作模板剂在水热条件下合成出一个新的三维开放骨架结构的亚磷酸铟[In2(HPO3)4]·(NH3CH2CH2NH3)(1), 并对其晶体结构进行了测定和表征.     

二维层状磷酸亚磷酸钒(Ⅳ)化合物[V_2O_2(OH)(HPO_3)(HPO_3)_(0·7)(PO_3OH)_(0·3)]·(C_6N_2H_(16))_(0·5)的水热合成与结构表征

迄今,在中温水热条件下已合成了大量具有空旷骨架结构的过渡金属磷酸盐微孔材料[1],这类材料在非线性光学材料、磁性材料、超导材料及催化等诸多方面具有潜在的应用前景[2~5].自从第一个以有机胺为模板的磷钒氧化合物[(CH3)2NH2]K4[V10O10(H2O)2(OH)4(PO4)7]·4H2O[6]的合成以来,又有几十种结构的磷钒氧化合物被报道.但以亚磷酸为结构基元构筑的磷钒氧化合物的报道较少.1995年,Zubieta等[7]报道了以哌嗪为模板剂的两个亚磷酸钒化合物[HN(Me)(CH2CH2)2N·(Me)H][(VO)4(OH)2(HPO3)4]和[H2N(CH2CH2)2NH2][(VO)3(HPO3)4(H2O…     

稀土亚磷酸盐GdxTb2-x（HPO3）3（H2O）2（0≤x≤2）的微波合成、表征与性质研究

利用微波辅助合成法,成功地合成出一系列新颖的稀土亚磷酸盐GdxTb2-x(HPO3)3(H2O)2(0≤x≤2).X-射线粉末衍射分析结果表明,它们为同构的化合物.对Gd2(HPO3)3(H2O)2进行X-射线单晶衍射分析得出,该化合物结晶于P21/c空间群,晶胞参数为a=6.9124(6),b=12.8891(12),c=12.3692(11),β=100.1520(10)°.Gd2(HPO3)3(H2O)2是由GdO7多面体,GdO8多面体和[HPO3]假四面体通过共用氧原子相互连接而成的三维骨架.Gd2(HPO3)3(H2O)2和Tb2(HPO3)3(H2O)2的荧光光谱分别显示Gd3+和Tb3+的特征发光.Gd/Tb掺杂的样品中存在Gd3+-Tb3+的能量传递,它们的发光显示Tb3+的绿光发射(5D4→7F3-6),并且5D4→7F3跃迁的强度随着Tb3+掺杂量的增大而增强,这表明Gd2(HPO3)3(H2O)2引入不同浓度的发光中心Tb3+之后可以作为绿光发光材料.磁性研究表明,Gd2(HPO3)3(H2O)2中存在极弱的反铁磁相互作用.     

开放骨架亚磷酸锰（NH4）2Mn3（HPO3）4和Mn（HPO3）的离子热合成与表征

采用离子热法,在保持其它合成因素相同的条件下,仅改变离子液体种类,合成了2例不同结构的开放骨架亚磷酸锰化合物(NH4)2Mn3(HPO3)4(1)和Mn(HPO3)(2),并对其单晶结构进行了解析.化合物1是由MnO6八面体和亚磷酸根构筑成的二维层状结构化合物,其中铵根离子填充在层间平衡骨架电荷;化合物2是由MnO6八面体和亚磷酸根通过共享顶点氧原子连接构筑而成的致密的三维开放骨架.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线单晶结构解析、X射线粉末衍射(XRD)和元素分析(ICP-AES及CHN)对化合物进行了详细表征.化合物1的磁学性质研究结果表明其结构中的的Mn2+间存在较强的反铁磁相互作用.     

新型磷-钒-氧层状化合物[H2en]2[H3O]6[Co(H2O)2(VO)8(OH)4(PO4)8]的水热合成与晶体结构

金属磷酸盐材料在吸附、离子交换、离子传导和催化剂方面有潜在的应用前景[1～5]. 近年来, 通过水热反应合成了一些A-V-P-O化合物. 在这些化合物中, A一般为碱金属或有机阳离子, 如层状结构的[H2N(C4H8)2NH2][(VO)4(OH)4(PO4)2][6] 和[H2N(C2H4)3NH2][(VO)8(HPO4)3(PO4)4*(OH)2]*2H2O[6], 一维链状结构的 [H2NCH2CH2NH3(VO)(PO4)][7], 手性双螺旋结构的 [(CH3)2NH2]K4[(VO)10(H2O)2(OH)4(PO4)7]*H2O[8]以及具有三维骨架结构的化合物 [H3N(CH2)3NH3K(VO)3(PO4)3][9], [H3N(CH2)3NH3]2[V(H2O)2(VO)6(OH)2(HPO4)3(PO4)5]*3H2O[10]和[H3N(CH2)2NH3][(VO)3(H2O)2(PO4)2(HPO4)4][11].     

[C6N2H18]2[Mo5O15(HPO4)2]·H2O的水热合成与结构表征

通过水热法合成了一个新化合物[C6N2H18]2[Mo5O15(HPO4)2]·H2O,并通过IR光谱、ICP、元素分析、差热与热重分析和X射线单晶衍射分析等手段进行了表征.结果表明,晶体属三方晶系,P3(2)21空间群,a=1.1231(1)nm,c=2.2802(5)nm,V=2.4911(7)nm3,Dx=2.835Mg/m3,Z=6,最后的一致性因子R=0.0227,wR=0.0675.阴离子中Mo5O15构成一环状结构,2个HPO4一个连在环的下方,一个连在环的上方,形成类似于“飞碟”状的结构,阳离子为2个质子化的四甲基乙二胺.     

含有十二元环交叉孔道的新颖亚磷酸铟[In4(HPO3)7(H2O)3](NH3CH2CH2NH3)·(H2O)的水热合成与表征

在含有HF的体系中, 用乙二胺作模板剂, 通过水热方法合成了一个新的三维亚磷酸铟[In4(HPO3)7(H2O)3](NH3CH2CH2NH3)·(H2O), 并对其进行了红外光谱、热重、ICP和CHN元素分析等表征. 单晶X射线衍射分析结果表明, 该化合物属于三方晶系, P3空间群, 晶胞参数a=1.37883(7) nm, c=0.93450(9) nm, V=1.53862(2) nm3, Z=2, Dc=2.489 Mg/m3, 最终一致性因子R1[I >2σ(I)]=0.0526, wR2[I>2σ(I)]=0.1328, GOF=1.082. 其结构中的InO6八面体、InO5(H2O)八面体和HPO3假四面体通过O原子共顶点连接, 分别沿a, b轴方向形成含有十二元环的交叉孔道, 客体水分子和双质子化的乙二胺分子存在于孔道中.     

1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯盐+K3PO4/K2HPO4/K2CO3+H2O离子液体双水相体系在T=298.15 K时相图数据的测量和相关性

实验测定了1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯盐(1-ethyl-3-methylimidazolium dimehtyl phosphate,[Emim]DMP)+盐(K3PO4,K2HPO4和K2CO3)+H2O体系在298.15 K的双节点数据.用3个经验方程与双节点数据关联,发现Merchuk方程简便并且准确性好.不同盐的分相能力顺序为K3PO4>K2HPO4>K2CO3,这与水合离子Gibbs自由能(ΔhydG)有关.用Othmer-Tobias方程、Bancroft方程和二元参数方程计算此方法和相应系线数据的可靠性.[Emim]DMP是常见的离子液体,广泛用于萃取石油燃料中的硫.报道了[Emim]DMP+盐+H2O体系的相图数据.     

二十元环超大孔磷酸亚磷酸锌锰的合成与结构

本文以1,3-环己二甲胺[1,3-Cyclohexanebis(methylamine), CHBMA]为模板剂, 采用水热法合成了微孔磷酸亚磷酸锌锰 [H2CHBMA][Zn1.5Mn(HPO3)2(PO4)]·H2O(命名为TJPU-3Mn), 单晶结构解析显示该化合物为首个与超大孔磷酸铝JDF-20具有相同拓扑结构的微孔晶体, 沿c方向具有二十元环超大孔道, 孔道中的CHBMA分子均为顺式构象, 有望用于分离和识别CHBMA异构体.     

SiO44-对Li3Sc2(PO4)3快离子导体的阴离子替代效果研究

Li3Sc2(PO4)3因具有有利的离子传导通道、低的电子电导率和高的稳定性而成为全固态锂离子电池用固体电解质最具竞争力的材料之一,然而这一化合物只有在245℃以上的γ相才具有快离子传导特性。人们主要采用Zr4+、Ti4+等阳离子部分取代其中的Sc3+以改善材料的室温电导率,有关该化合物PO43-阴离子替代的报道还很少。本研究试图利用机械研磨技术,通过向Li3Sc2(PO4)3原料混合物中加入适量SiO2,以期能够实现对该化合物的部分阴离子替代。研究结果表明:所制备的Li3+xSc2(PO4)3-x(SiO4)x(x=0~0.6)系列化合物在x=0.15时电导率达到最大值,σ298=9.55×10-4 S.m-1,离子传导激活能达到最小值45.06 kJ.mol-1。29Si MAS-NMR测试结果证实所加入的SiO2主要以[SiO4]四面体形式存在替代Li3Sc2(PO4)3中部分[PO4]四面体。     

一维链状配位聚合物[Cu(en)2]2[Cu(en)2·α-AsⅢ8VⅣ14O42(HPO4)]·8H2O的合成与晶体结构

通过在As-V反应体系中加入H3PO4制得了内含HPO2-4基团的[As8V14O42(HPO4)]6-笼, 并对其结构进行了表征.     

新型杂多化合物[(CH3CH2)4N]4H3O· {Na[(HMo2O5)3(HPO4)(H2PO4)3]2}·(H2PO4)2·10H2O的水热合成与晶体结构

杂多化合物在催化、医药、材料及光化学等方面具有广泛的应用前景 [1～ 4 ] ,其中钼磷多金属氧酸盐具有优异的氧化催化性能 [5,6 ] .近年来合成的新奇结构的钼磷多金属氧酸盐中已测定结构的有含帽[7,8] 和非帽[9～ 12 ] 系列 .本文利用水热法合成了未见文献报道的结构新颖的夹心型磷钼多金属氧酸盐[( CH3CH2 ) 4N]4 H3O{Na[( HMo2 O5) 3( HPO4 ) ( H2 PO4 ) 3]2 }· ( H2 PO4 ) 2 · 1 0 H2 O,并测定了其晶体结构 .1　实验与晶体结构分析1 .1　仪器与试剂　元素 Na用美国原子吸收分光光度计测定 ;C,H和 N用 Perkin- Elmer 2 4 0…     

三维亚磷酸铁(H3O)2·[FeⅡ5(HPO3)6]的水热合成与结构表征

于中温水热条件下合成出一种三维亚磷酸铁(H3O)2·[FeⅡ5(HPO3)6], 并对其进行了单晶解析、 热重及磁性等系列表征. 晶体属三方(Trigonal)晶系, P3c1空间群, a=1.026 9(5) nm,  b=1026 9(5) nm,  c=0.929 5(6) nm,  Z=2. 化合物中心铁原子采取略变形八面体构型, 与亚磷酸根假四面体连接形成三维骨架结构, 沿c轴方向有一六元环孔道.     

以哌嗪为模板剂的二维层状硫酸铈[C4N2H12]3[Ce2(SO4)6(H2O)2]·H2O的水热合成与晶体结构表征

以哌嗪为模板剂, 在水热条件下合成了一个新的具有二维拓展骨架结构的稀土硫酸盐[C4N2H12]3[Ce2(SO4)6(H2O)2]·H2O, 并对其进行了结构表征和热分析. 单晶结构解析结果表明, 该化合物晶体属于单斜晶系, P21/c空间群, 晶体学参数a=0.66335(10) nm, b=2.8088(4) nm, c=1.02212(15) nm, β=96.160(2)°, V=1.8935(5) nm3, R1=0.0466, wR2=0.1226. 该化合物由[—Ce—S3—Ce—S1—Ce— S3—Ce—S1—]八元环连接形成二维层状结构, 无机层间通过氢键连接成三维无限结构.     

[Zn2(C7H8O6)2(bipy)2(H2O)2]·4H2O手性配位聚合物的合成与晶体结构

采用溶剂热技术合成了一种新型手性配位聚合物[Zn2(C7H8O6)2(bipy)2(H2O)2]·4H2O(C7H8O6=2,3-氧-异丙叉基-L-酒石酸根, bipy=4,4'-联吡啶), 并通过单晶X射线衍射结构分析、元素分析、热重分析以及红外光谱进行了表征. 结构分析数据表明, 该化合物属单斜晶系, C2空间群, 晶胞参数a=2.02334(14) nm, b=1.13896(4) nm, c=1.01094(6) nm, β=117.366(3)°, V=2.0689(2) nm3. 两个晶体学独立的Zn原子均为八面体构型, 其中Zn1原子赤道配位点被2个酒石酸根中的4个羧酸根氧螯合配位, 2个酒石酸根中剩下的4个羧酸根氧中的2个分别与2个Zn2原子连接形成无限一维链, Zn2原子的另外2个反式赤道配位点被2个水分子氧占据, 同时这两种Zn原子的轴向配位点均被4,4'-联吡啶的氮原子占据, 形成具有矩形格子[0.51165(3) nm×1.13896(5) nm]的二维层状结构, 游离的2个水分子通过氢键作用形成二聚体, 并与酒石酸根中未与Zn配位的羧酸氧连接, 把二维层状结构连接成三维网状的超分子结构.     

一种新型的一维杂化磷酸锌化合物(2,2′-bipy)2·Zn2(PO4H)(PO4H2)2的合成与结构表征

作为磷酸盐基空旷骨架(Open-framework)化合物的一个重要组成部分, 磷酸锌基空旷骨架化合物经过近10年的发展已经成为内涵丰富的一个族系[1～6]. 实验证明有机胺基团可以作为配体, 起到电荷平衡阳离子与磷酸锌构成骨架作用[1～6]. 我们认为, 有机胺和骨架上的部分锌原子键合方式与多金属氧酸盐中的配体-次级金属结构模型存在相似性. 因此, 将多金属氧酸盐的配体-次级金属模型向过渡金属磷酸盐领域进行"嫁接", 不仅存在着实验参考依据[3,4], 而且将会推动磷酸盐配位化学的发展. 与多面体构成的钼酸盐和钒酸盐相比较, 这种"嫁接"意味着以磷氧四面体为结构单元的过渡金属磷酸盐可能存在着新颖的拓扑结构. 我们选用2,2′-联吡啶作为螯合配体, 制备新颖的具有杂化磷酸锌骨架的化合物, 并通过刚性配体的空间效应在一定程度上限制磷酸锌聚合体的外延连接. 本文报道一种一维链状杂化磷酸盐(2,2′-bipy)2Zn2(PO4H)(PO4H2)2(以下简称FJ-10, FJ: Fujian Institute of Research on the Structure of Matter)的水热合成及单晶结构表征. 在磷酸锌体系中, FJ-10具有新颖的骨架拓扑结构和堆垛方式. 我们将对此类化合物的合成、结构与性质进行系列报道.     

Mn3O4的溶剂热法制备及晶粒生长动力学研究

非化学计量M n3O4-δ由八面体的M n2O3-δ相与四面体的M nO相组成,结构中的氧空位是其催化活性中心[1]。M n3O4-δ用途广泛,其高催化活性可用于环保领域分解去除废气中的CO、N2O、NO与NH3等气体或从废气中去除有机物等[2~4],高纯四方相M n3O4-δ纳米晶适用于制作软磁性材料如高