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.     

Hydrothermal Synthesis and Structural Characterization of a Novel 3-D Open Framework Zinc Phosphate Microporous Compound(C_5N_2H_(14))·[Zn_3(OH_2)(PO_4)_2(HPO_4)]

One novel organically templated zincophophate(C5N2H14)·[Zn3(OH2)(PO4)2(HPO4)] has been synthesized under hydrothermal conditions and characterized by single-crystal X-ray diffraction together with elemental analysis, infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, and powder X-ray diffraction. The title compound crystallizes in the monoclinic space group P21/n, with a = 9.7904(11), b = 14.0287(14), c = 11.8651(13) , β = 104.690(3), V = 1576.4(3) 3, Z = 4, T = 296(2) K, Mr = 601.31 and Dc = 2.533 g/cm3. The compound consists of a macroanionic [Zn3(OH2)(PO4)2(HPO4)]2- framework and(C5N2H14)2+ cations, and its structure is built up from ZnO3(OH2), ZnO4, HPO4 and PO4 tetrahedral units that result in 4, 8 and 10-ring channels.     

棒状LiZnPO4的低温合成与表征

LiZnPO₄的性能与其形貌密切相关,其合成常用的固相法和水热法均无控制其微观形貌的优势。 本文采用改进的沉淀法成功合成了具有棒状结构的LiZnPO₄。 利用热重-差热分析仪(TG-DSC)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)以及场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)等技术研究了LiZnPO₄形成过程、晶相组成、微观结构和形貌。 同时探究了合成方法、煅烧温度、煅烧时间、酸的种类对LiZnPO₄形貌的影响。 结果表明,相比较于固相法,以醋酸为原料的改进沉淀法不仅可以有效降低LiZnPO₄的合成温度至500 ℃,而且很容易控制棒状LiZnPO₄的形成。 在600 ℃下煅烧2 h后可以获得分散性良好、横截面为矩形、直径约为2 μm的规则棒状LiZnPO₄。 此外,对比颗粒状LiZnPO₄和棒状LiZnPO₄的光响应能力,发现棒状LiZnPO₄的光响应能力明显增强。     

具有DFT拓扑结构的有机-无机杂化材料(C2N2H10)[Zn2(PO4)2]的合成与结构表征

以氯化锌和磷酸为原料, 二亚乙基三胺(DETA)为模板剂, 通过水热法合成了一种具有空旷骨架结构的有机-无机杂化磷酸锌化合物. 晶体结构分析结果表明, 该化合物属于四方晶系, P42bc空间群, 晶胞参数a=b=1.46850(2) nm, c=0.89274(2) nm, α=β=γ=90°, V=1.92519(6) nm3, Z=8, Dc=2.641 g/cm3. 并对其进行了IR光谱和TG-DTA热分析研究. 荧光光谱分析结果表明, 化合物(C2N2H10)[Zn2(PO4)2]用451 nm的光激发时, 发射峰位置在665~688 nm之间.     

新型层状晶态聚(苯乙烯-苯乙烯基膦酸)-磷酸锌铵有机聚合物-无机杂化材料的合成与表征

将苯乙烯-苯乙烯基膦酸共聚物、 二水合醋酸锌和磷酸二氢铵在温和的条件下反应, 通过调节无机磷酸盐和有机膦酸的比例, 合成了一系列有机聚合物-无机杂化材料聚(苯乙烯-苯乙烯基膦酸)-磷酸锌铵. 通过FTIR, TG, XRD, SEM和TEM等手段对其进行表征并测试了其催化性能. 结果表明, 聚(苯乙烯-苯乙烯基膦酸)-磷酸锌铵是一种新型层状晶态的有机聚合物-无机杂化材料, 具有较高的热稳定性和特殊的多孔结构. 将其作为催化剂载体, 以芳香二胺作为连接基团, 轴向固载手性Salen Mn(Ⅲ)制备了多相催化剂, 并用于非功能化烯烃的不对称环氧化反应. 催化实验结果表明, 该催化剂在以m-CPBA/NMO为氧化体系催化α-甲基苯乙烯和茚的反应中显示出优良的催化性能, 如催化茚的e.e.值可达99%, 并且可以回收利用, 循环使用8次仍具有较好的催化活性, 具有潜在的工业应用价值.     

磷酸锌表面脂肪酸自组装单分子膜的制备及其摩擦学性能研究

采用水热法在锌片上一步合成磷酸锌薄膜,随后在表面沉积硬脂酸单分子膜以实现高疏水.利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)及摩擦磨损试验机(UMT-3)对制得样品的表面形貌、结构组份及摩擦学性能进行了表征,并利用红外光谱仪(IR)对硬脂酸修饰机理进行了研究.研究结果发现:在水热处理导致的磷酸锌表面微织构化效应以及脂肪酸自组装薄膜的纳米润滑效应的联合作用下,在锌表面构筑的高疏水膜具有明显的减摩和耐磨特性.     

Ni-P-Zn3(PO4)2(ZnSnO3、ZnSiO3)纳米复合化学镀层性质和组成的研究

研究了温度、时间、浓度等对Ａ３钢片上Ｎi-P-Zn3(PO4)2、Ni-P-ZnSnO3和Ｎi-P-ZiSiO3纳米复合合化学镀层外貌的影响,用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）观察外貌、称重法测定厚度;通过１０％ＮaCl溶液、１％Ｈ２Ｓ气体加速腐蚀试验,１０％ＣuSO4溶液点滴试验等多种手段测定其耐腐蚀性能,用Ｘ－射线光电子谱（ＸＰＳ）及俄歇电子能谱（ＳＥＳ）测定其价态组成,结果表明：在最佳施镀条件下,可得光亮、致密、耐腐蚀性强于Ａ３钢、磷化膜及Ｎi-P镀层的纳米复合化学镀层,镀层的原子百分组成约为（％）：Ｎi-P-Zn3(PO4)2:Ni70.00,P12.47,Zn3(PO4)213.93,C3.6;Ni-P-ZnSnO3;Ni77.56,P10.00,ZnSnO39.84,C2.6;Ni-P-NiSiO3,Ni83.00,P10.96,ZnSi5.15,C0.89.     

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.     

磷酸锌铝分子筛ZAPO-5晶体的合成及表征

用水热晶化法以三乙醇胺为模板剂合成了磷酸锌铝分子筛ZAPO-5微晶,以二乙氨基乙醇为模板剂合成了长178μm的优质磷酸锌铝分子筛ZAPO-5大单晶。经IR,SEM和XRD表征ZAPO-5具有AlPO4-5型分子筛结构。     

微波诱导快速磷酸锌合成研究

微波具有比激光低得多的能级，却能在相同的温度甚至更低的温度下产生比常规方法高几倍甚至几十倍的效率，是一种很有开发潜力的新能源［１］。对于微波的高效率，学术界有两种不同的观点：一种认为微波合成反应速率或产率的提高归结为微波的高效致热作用及过热效应，另一...