层状结构钒磷酸盐(pipzH2)2[(VO)3(HPO4)2(PO4)2]·H2O的水热合成及热稳定性研究

水热合成了钒磷酸盐体系中少有的结构中具有多面体共棱连接的层状孔道结构化合物(pipzH2)2[(VO)3(HPO4)2(PO4)2]·H2O的纯相.用ICP、单晶XRD、TG-DTA、粉晶XRD和SEM对产物进行了表征.结果表明,化合物在空气中开始失重的温度为274 ℃,随着温度的升高,化合物中有机分子分解,同时伴随着重结晶过程,但晶体的外观形貌保持不变直至有机部分分解殆尽.相变过程分析和与模板相同的(pipzH2)0.5[(VO)(PO4)]的热稳定性对比研究表明,有机模板的稳定性及分解过程不但影响化合物的热稳定性和热变化过程,还影响原晶体微形貌的保持;无机骨架结合的牢固程度在很大程度上影响化合物的热稳定性.     

孔道结构钒铝磷酸盐(NH3CH2CH2NH2)[(VO)Al(PO4)2]的水热合成及热稳定性

用XRD,TG-DTA,FT-IR和SEM对水热法合成的孔道结构钒铝磷酸盐(NH3CH2CH2NH2)[(VO)Al(PO4)2]进行了热性能表征.该化合物中有机组份的分解温度,在氧化气氛中为305～529℃,在惰性气氛中为411～593℃.有机组分的分解逸出导致了结构的破坏,但晶体的微形貌没有发生明显的变化;温度继续升高,发生相变.该化合物热稳定性较其它含有机模板的孔道结构钒磷酸盐要高,主要原因在于结构中存在[AlO4]和[PO4]共顶连接而成的一维链,这种链增加了骨架的强度.     

层状结构钒磷酸盐(H2 NC4 H8 NH2)0.5[(VO)(PO4)]的水热合成及热稳定性

采用新配方水热合成了层状结构钒磷酸盐(H2 NC4 H8 NH2)0.5[(VO)(PO4)],用ICP、TG-DTA、单晶XRD和动态XRD对合成物进行了表征.结果表明,该化合物有机模板的开始分解温度,在空气气氛中为343℃,在氮气气氛中为376℃.有机模板的分解逃逸导致了结构的破坏.随着温度的升高结构发生重组,约760 ℃时形成(VO)2P2O7;温度继续升高,(VO)2P2O7进一步氧化,形成钒磷氧化物新物相.与结构相似化合物(H3 NCH2 CH2 NH3)[(VO)(PO4)]的热稳定性比较表明,有机模板的热稳定性及其与无机骨架结合的牢固性影响化合物的热行为.     

孔道结构铁磷酸盐（C4H12N2）2[Fe6（HPO4）2（PO4）6（H2O）2]·H2O的水热合成及热变化过程研究

在与前人不同的条件下水热合成了孔道结构铁磷酸盐（C4H12N2）2[Fe6（HPO4）2（PO4）6（H2O）2]·H2O。用ICP、有机元素分析仪、TG-DTA、变温XRD、变温FT-IR等分析技术对其成份、物相和热变化过程进行了系统研究。结果表明,室温～330℃,化合物失去吸附水,有机模板哌嗪开始氧化脱氢;330～380℃,哌嗪环破坏,大部分有机模板和结晶水脱除,化合物结构骨架明显破坏;470℃化合物完全非晶化;650℃形成FePO4和Fe4（P2O7）3新物相。哌嗪起到平衡电荷和支撑结构的作用。哌嗪环破坏并脱除是导致结构破坏的根本原因。     

三维孔道结构钒磷酸盐[H3N(CH2)3NH3]2[H3N(CH2)3NH2][H2N(CH2)3NH2]-[V(H2O)2(VO)8(OH)4(PO4)4(HPO4)4]·4H2O的水热合成和结构表征

以1,3-丙二胺为模板,水热合成了三维孔道结构钒磷酸盐[H3N(CH2)3NH3]2[H3N(CH2)3NH2][H2N(CH2)3NH2][V(H2O)2(VO)8(OH)4(PO4)4(HPO4)4]·4H2O(DAP-V9P8).用单晶X射线衍射、红外光谱和热重法对该化合物的晶体结构进行了表征.DAP-V9P8的无机骨架由[VO5]、[VO6]、[PO4]和[HPO4]通过共顶点连接而成.孔道中充填的丙二胺分子随所处结晶学位置不同,有三种完全不同的分子构象.其中,位于//b轴直径达1.82nm椭圆形孔道中心的丙二胺分子碳链呈独特的直线状分布.晶体学参数:a=1.4820(9)nm,b=1.0255(4)nm,c=1.8181(9)nm,β=90.391(8)°;P21/n(No.14);R1=0.0772,wR2=0.2004(I＞(2σI)).与等结构的其它化合物进行了系统的结构比较.     

孔道结构铁磷酸盐(C4H12N2)2[Fe6(HPO4)2(PO4)6(H2O)2]·H2O的水热合成及热变化过程研究

在与前人不同的条件下水热合成了孔道结构铁磷酸盐(C4H12N2)2[Fe6(HPO4)2(PO4)6(H2O)2]·H2O.用ICP、有机元素分析仪、TG-DTA、变温XRD、变温FT-IR等分析技术对其成份、物相和热变化过程进行了系统研究.结果表明,室温-330℃,化合物失去吸附水,有机模板哌嗪开始氧化脱氢;330-380℃,哌嗪环破坏,大部分有机模板和结晶水脱除,化合物结构骨架明显破坏;470℃化合物完全非晶化;650℃形成FePO4和Fe4(P2O7)3新物相.哌嗪起到平衡电荷和支撑结构的作用.哌嗪环破坏并脱除是导致结构破坏的根本原因.     

含有机模板钒磷酸盐热稳定性比较研究

对水热合成的V-P-O-en体系中七种常见不同结构钒磷酸盐的热稳定性进行了TG-DTA、FT-IR和XRD的比较研究.化合物中有机分子的受热脱除是阶段性的,吸放热效应与化合物中有机分子的含量有关.影响热稳定性的因素有:无机骨架类型、骨架强度以及骨架与有机模板分子作用强度.无机骨架自身强度较低是导致这类化合物热稳定性低的根本原因.     

新型磷酸钒孔道结构化合物(H3NCH2CH2NH3)3[(VO)4(PO4)2(HPO4)4]的表征及热性能研究

利用五氧化二钒、磷酸作前驱物,乙二胺作模板,水热法合成了新型孔道结构磷酸盐化合物(H3NCH2CH2NH3)3[(VO)4(PO4)2(HPO4)4].借助红外光谱(FT-IR)、热分析(TG-DTA)、粉晶X 射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)等手段,对该化合物晶体在受热条件下的孔容脱除、结构变化及热相变特征等进行了系统研究.从晶体化学角度对其成分、结构及热稳定性之间的关系进行了探讨.指出应通过优化模板、元素替代等方法减弱模板分子与无机骨架间的键联强度及改善基本结构骨架的牢固性,进一步提高其热稳定性.     

孔道结构氧钒基磷酸盐研究进展

孔道结构氧-钒基磷酸盐具有丰富而复杂的结构化学特点及特殊的吸附、离子交换、择形催化,以及非线性光学、电磁学等性能,由此成为微孔材料领域研究的热点之一。本文综合评述了孔道结构氧-钒基磷酸盐体系的合成方法、模板与结构导向机理、晶体结构与晶体化学、结构热稳定性等的研究现状,重点讨论了有机模板引导合成的O rgn -V-P-O相及其模板驱除方法,并提出了存在的问题及今后的研究方向。     

三维孔道结构(H3NCH2CH2NH3)2(H3NCH2CH2NH2)[VⅢ(H2O)2(VⅣO)8(OH)4(H(P,B)O4)4(P,B)O4)4(H2O)2]·3H2O的水热合成及晶体化学研究——(1)水热合成与产物表征

为了探讨化学成份对VPO体系孔道结构化合物结构稳定性的影响,根据酸碱平衡原理进行了合成实验设计;利用V2O5、H3PO4、H3BO3等简单的无机前驱物、乙二胺作结构导向剂,水热法合成了孔道结构钒硼磷酸盐化合物(H3NCH2CH2NH3)2(H3NCH2CH2NH2)[VⅢ(H2O)2(VⅣO)8(OH)4(H(P,B)O4)4((P,B)O4)4(H2O)2]·3H2O(简称V9(P,B)8-en).典型的反应起始物摩尔比为n(V2O5):n(H3BO3):n(H3PO4):n(en):n(H2O)=0.89:3.50:3.50:3.60:265(pH值为6.5),在175℃、自生压力条件下恒温晶化6.5d(最终pH值为5.9).通过电子探针、粉末X射线衍射、红外吸收光谱、原子占位度修正等方法,对产物的化学成份、物相及其结构等进行了实验研究.证实V9(P,B)8-en为V9P8-en的类质同象化合物,不同晶粒中B与P的含量有差别,B与P之比为O.1:7.9～2.54:5.46(原子比),但恒有V:(P+B)≈9:8.表明通过合理设计和控制合成条件,可在保持V9P8-en基本结构不变的前提下通过同晶取代引入新的化学成份,并由此探讨成份与结构稳定性的关系.     

三维孔道结构(H_3NCH_2CH_2NH_3)_2(H_3NCH_2CH_2NH_2)[V~Ⅲ(H_2O)_2(V~ⅣO)_8(OH)_4(H(P,B)O_4)_4(P,B)O_4)_4(H_2O)_2]·3H_2O的水热合成及晶体化学研究——(1)水热合成与产物表征

为了探讨化学成份对VPO体系孔道结构化合物结构稳定性的影响,根据酸碱平衡原理进行了合成实验设计;利用V2O5、H3PO4、H3BO3 等简单的无机前驱物、乙二胺作结构导向剂,水热法合成了孔道结构钒硼磷酸盐化合物(H3NCH2CH2NH3 )2 (H3NCH2CH2NH2 ) [VⅢ (H2O)2 (VⅣO)8 (OH)4 (H(P,B)O4 )4 ( (P,B)O4 )4 (H2O)2 ]·3H2O(简称V9 (P,B)8 en)。典型的反应起始物摩尔比为n(V2O5 ):n(H3BO3 ):n(H3PO4 ):n(en):n(H2O) =0. 89:3. 50: 3. 50: 3. 60: 265(pH值为 6. 5),在 175℃、自生压力条件下恒温晶化 6. 5d(最终pH值为 5. 9 )。通过电子探针、粉末X射线衍射、红外吸收光谱、原子占位度修正等方法,对产物的化学成份、物相及其结构等进行了实验研究。证实V9 (P,B)8 en为V9P8 en的类质同象化合物,不同晶粒中B与P的含量有差别,B与P之比为 0. 1: 7. 9~2. 54: 5. 46(原子比),但恒有V: (P+B)≈9: 8。表明通过合理设计和控制合成条件,可在保持V9P8 en基本结构不变的前提下通过同晶取代引入新的化学成份,并由此探讨成份与结构稳定性的关系。     

三维孔道结构(H3 NCH2 CH2 NH3)2(H3 NCH2 CH2 NH2)[VⅢ(H2O)2(VⅣ O)8(OH)4(H(P,B)O4)4((P,B)O4)4(H2O)2]·3H2O的水热合成及晶体化学研究 --(2)晶体结构与晶体化学

在单晶X射线衍射实验的基础上,对孔道结构化合物V9P8-en的类质同象物V9(P,B)8-en的晶体结构和晶体化学进行了深入研究.结果表明,该化合物的晶体学数据为:P2(1)/n,a=1.43134(9)nm,b=1.01256(6)nm,c=1.83156(12)nm,β=90.280(2)°,V=2.6545(3)nm3,Z=2,R=0.0540,wR2=0.1551.结构中,沿着三个结晶轴方向发育复杂而规整的三维孔道,最大孔径达1.83nm(∥b轴),质子化乙二胺和水分子居于孔道中.硼部分替代四面体配位的磷,替代率为B8:P8=0.1838:7.8162;其中B与{P-OH}位P的替代量大于与[P-O]位P的替代量.相对于V9P8-en来说,V9(P,B)8-en的晶胞参数发生了变化,导致b轴增长(1.0150→1.0256nm)和c轴缩短(1.8374→1.8316nm),同时β角变小(90.39→90.278(2)°).二者的化学计量比也不同,体现在结构与孔容的关系、电荷平衡、满足亲水-疏水作用的结晶水的数量及有机模板分子的赋存状态等方面都有差异.     

水热合成三维超分子配位聚合物[Cd(C2O4)(H2O)2]·H2O及晶体结构

在水热条件下,制备了二维层状配位聚合物 [Cd(C2O4)(H2O)2] ·H2O(1)的单晶体,对其进行了X射线粉末衍射、元素分析、红外光谱、热重分析和X射线单晶衍射测定.单晶结构分析表明,该晶体属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数a=0.60109(12)nm, b=0.66607(13)nm,c=0.84987(17)nm,α=74.72(3)°,β=74.33(3)°,γ=81.07(3)°,V=0.31473(11)nm3,Z=2,R1=0.015,ωR2=0.0368.草酸镉单晶结构由两个2D层构成,每一个2D层是由[Cd2(C2O4)2(H2O)4]·2H2O的重复单元形成,每个单元是由一个七配位独立镉原子配位而成(五个草酸氧原子和两个水分子氧原子).2D层与层之间通过不同层草酸分子与配位水分子之间及草酸与客体水分子之间形成的氢键将2D层状化合物连成一个3D超分子结构.热重分析表明该配位聚合物在340℃下稳定.     

新型配位聚合物[Ni(C6H4NO2)2(H2O)4]n的水热合成和晶体结构

以NiCl2·6H2O和4-氰基吡啶为原料,在中温水热反应条件下,合成了一种新型配位聚合物[Ni(C6H4NO2)2(H2O)4]n单晶体,并对其进行了元素分析、红外光谱表征和X射线单晶衍射测定.该配位聚合物属三斜晶系,P-1空间群,a=0.6298(4)nm,b=0.6907(4)nm,c=0.9243(5)nm,α=96.437(8)°,β=105.184(9)°,γ=113.314(9)°,V=0.3456(3)nm3,Z=2,dc=1.802 g/cm3,μ=1.452mm-1,F(000)=194,R1=0.0309,R2=0.0753.该晶体通过配位键的连接和分子间氢键相互作用形成三维的网状结构.     

新型三维配位聚合物[La(C5H4NCOO)3(H2O)2]n的水热合成和晶体结构

在水热反应条件下,设计合成了一种新型三维配位聚合物[La(C5H4NCOO)3(H2O)2]n的单晶体,对其进行了元素分析、热重分析、红外光谱表征、X射线单晶衍射测定.该配位聚合物属单斜晶系,P2(1)/c空间群,晶胞参数为a=0.9747(4)nm,b=1.9904(7)nm,c=1.1613(4)nm,α=90°,β=111.761(6)°,γ=90°,V=2.0925(13)nm3,Z=4,dc=1.718g/cm3,μ=2.090mm-1,F(000)＝1064,R1=0.0374, wR2=0.0683.X射线衍射结果显示La3+离子之间以4-氰基吡啶的羧基为桥形成一维链状结构,通过4-氰基吡啶的吡啶基与配位的水分子之间的氢键形成三维的网络结构.热重分析表明该配位聚合物在230℃下稳定.     

NH4HB4O7·3H2O为硼源添加剂高温高压合成金刚石研究

为了研究金刚石中硼元素含量对合成金刚石的颜色与热稳定性的影响。以石墨粉体和Fe70Ni30合金触媒为原料,NH4HB4O7·3H2O为硼源添加剂,采用静态高温高压技术合成出金刚石。利用体视显微镜观察合成金刚石的颜色;AES检测金刚石中B元素的含量;TG—DSC进行热稳定性分析。结果表明：合成金刚石的初始氧化温度均超过837℃,最高达到917．8℃;1200℃时热失重率在59％-96％之间,放热峰值在893—1144℃之间;随着硼元素含量的增加,合成金刚石的颜色由淡黄色逐渐向黑色转变,热稳定性提高。     

新型配位聚合物[Co(pda)2(H2O)2]n的水热合成和晶体结构

以CoCl2·6H2O和3-(3-吡啶基)丙烯酸(pda)为原料,在中温水热反应条件下,合成了一种新型配位聚合物[Co(pda)2(H2O)2]n单晶体,并对其进行了元素分析、红外光谱表征、TGA-GTA分析和X射线单晶衍射测定.该配位聚合物属单斜晶系,P2(1)/c空间群,晶胞参数为a=1.6958(8)nm;b=0.5466(3)nm;c=1.8034(8)nm;α=90°;β=106.209(7)°;γ=90°;Mr=391.24;V=1.6051(13)nm3;Z=4;dc=1.619g/cm3;μ=1.106mm-1;F(000)=804;R1=0.0367;wR2=0.0711.该晶体通过配位键的连接形成二维结构,又通过分子间氢键和π-π相互作用形成三维的网状结构.     

棒状MnPO4·H2O单晶的生长及其形成机理研究

以MnCl2,NaNO3和H3PO4为原料,在温度为150℃的水热条件下反应12h制备出了棒状MnPO4·H2O单晶。利用X射线粉末衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）和透射电子显微镜等手段对产物进行表征。结果表明,合成的产物为MnPO4.H2O单晶棒,直径为0.78～1.9μm,长度达几十微米。讨论了水热条件下反应时间对产物形貌的影响,并对棒状MnPO4.H2O单晶的生长机理进行了分析。     

[Gd(BMBCP)(H2O)4][PMo12O40]·2.75H2O配位聚合物的合成及表征

以-Keggin型多金属氧酸盐[PMo12O40]3-作为模板,采用水热法成功合成一例新型二维Gd(Ⅲ)配位聚合物[Gd(BMBCP)(H2O)4][PMo12O40]·2.75H2O (HNU-13) (H2BMBCP·Cl2=1,4-双(3-羧酸吡啶基-1-亚甲基)苯二氯).通过单晶X-射线衍射仪确定其结构,并通过X-射线粉末衍射 (PXRD),傅里叶红外光谱 (IR)和热重分析仪(TG)对其进行表征.结果表明,化合物结构结晶于单斜晶系,P2(1)/n空间群,晶胞参数为a =1.4291 nm ,b=1.3772 nm,c=2.8430 nm,α=90.00°,β =91.154°, γ=90.00°,Z =4.值得注意的是,由于[PMo12O40]3-与H2BMBCP·Cl2配体的静电作用,从而形成左右手螺旋链,进一步的构筑为层状4,4-网格结构.