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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:江耀誠
研究生(外文):Yau-Chen.Jiang
論文名稱:有機無機複合過度金屬磷(砷)酸鹽的水熱合成、晶體結構與性質研究
論文名稱(外文):Hydrothermal Syntheses, Crystal Structures and Properties of Organic/Inorganic Hybrid Transition Metal Phosphates and Arsenates
指導教授:王素蘭王素蘭引用關係李光華李光華引用關係
指導教授(外文):Sue-Lein WangKwang-Hwa Lii
學位類別:博士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:化學系
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:404
中文關鍵詞:微孔材料水熱合成金屬磷酸鹽三維骨架結構磁化學雙核模型亞鐵磁性X光結晶學
外文關鍵詞:microporous materialshydrothermal synthesismetal phosphates3D framework structuremagnetochemistrydinuclear modelferrimagnetismXray crystallography
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摘 要
在本論文的研究中我的研究的方向主要是利用水熱合成法合成具有微孔結構或特殊性質的金屬磷酸材料,在本論文中總共報導了23個新穎結構的化合物我們依照他的種類不同主要可以區分為三個部分
( 1 ) 利用草酸根作為配位橋基連結鐵磷(砷)酸鹽來合成一系列有機/無機複合材料,相較於無機的配位基PO4-3及AsO4-3,有機的配位基具有較大的尺寸,較多樣的連接型態,因此我們可以利用有機化合物的嵌入得到多種具有新穎結構的材料。另外一方面,草酸根在以往常被人用來做連接為金屬橋基磁性的研究,因此我們也希望能對一系列具有磁性的微孔固體(Magnetic porous solids)做有關於磁化學的研究。在我們所合成出來的結構中結構型態包括一維、二維、三維,另外在鐵的氧化數方面我們得到了純三價,純二價及混價的鐵草酸磷酸化合物。
( 2 ) 第二個系統是利用Bipyridine來修飾過渡金屬磷酸鹽,這也是一項在本論文中所關注的課題之一。我們使用的配位基主要是4,4¢-bipyridine和2,2¢-bipyridine,特別是4,4¢-bipyridine因為根據文獻上有關過渡金屬巨大分子 (supermolecular)結構的研究最常被大家所常用的配位橋基是4,4¢-bipyridine,它所產生的結構型態很多樣豐富,所以我們先前預期經由適當的連接方式,應該會得到具有可觀微孔的材料。在本論文中我們得到一些特殊結構的化合物其結構型態包括二維及三維。除了4,4¢-bipyridine我們也對2,2¢-bipyridine這個配位基感興趣。
( 3 )第三部分我們還是延續做一些過渡金屬磷(砷)酸系統,過渡金屬主要以Fe為主結構型態從一維到三維都有。在這邊我們希望能夠同時合成出Ga的等結構化合物,希望藉此做Solid State NMR的研究以幫助我們對結構的了解。並對這些具有磁性的固體做更深入的磁性研究。

摘要
謝誌
目錄
圖目錄
表目錄
第一章 緒論
1-1 微孔材料簡介與應用
1-2 研究目標與系統
1-3 合成方法簡介
1-3-1水熱合成法
1-3-2藥品一覽表
1-4 磁性化學研究
1-4-1簡介
1-4-2 Van Vleck方程式與磁性原理
1-4-3磁性Fit部分
1-5結構鑑定與性質測量方法
1-5-1測量儀器簡介
1-5-2 單晶X-光繞射實驗與晶體結構解析
1-5-3 粉末X-ray繞射分析(PXRD)
1-5-4 熱重量/微差熱分析(TGA/DTA)
1-5-5 元素分析(EA)
1-5-6 超導量子干涉磁量儀(SQUID)磁性分析
1-5-7 固態核磁共振分析(Solid-State NMR)
1-5-8 紅外光譜儀 (Infred Spectroscopy)
1-5-9梅司堡光譜儀 ( Mössbauer Spectroscopy )
1-6研究成果摘要
1-7 Reference
第二章有機/無機複合鐵磷酸鹽化合物的結構與性質研究
2-1 前言
2-2實驗部分
2-2-1 合成
2-3化合物的晶體結構解析
2-4 化合物鑑定
2-4-1粉末繞射分析
2-4-2元素分析
2-5化合物性質測量
2-5-1熱分析(TGA/DTA)結果
2-5-2 磁性測量
2-6化合物結構描述
2-6-1三維骨架結構
2-6-2 二維層狀結構
2-6-3 一維鏈狀結構
2-7結果討論
2-7-1合成
2-7-2結構
2-7-3性質
2-8 References
第三章 利用Bipyridine做為橋基的有機/無機複合過渡金屬磷酸鹽化合物的結構與性質研究
3-1前言
3-2實驗部分
3-2-1 合成
3-3化合物的晶體結構解析
3-4 化合物鑑定
3-4-1粉末繞射分析
3-4-2元素分析
3-5化合物性質測量
3-5-1熱分析(TGA/DTA)結果
3-5-2 磁性測量
3-6化合物結構描述
3-6-1配位高分子結構
3-6-2 Pillar layer結構
3-6-3 以Ni(4,4¢-bpy)2+2一維鏈連接鉬金屬團簇的結構
3-6-4 以2,2¢- bipyridine做為配位橋基的結構
3-7結果討論
3-7-1合成
3-7-2結構
3-7-3性質
3-8 References
第四章 有機模版鐵磷(砷)酸鹽化合物的結構與性質研究
4-1前言
4-2實驗部分
4-2-1 合成
4-3化合物的晶體結構解析
4-4 化合物鑑定
4-4-1粉末繞射分析
4-4-2元素分析
4-5化合物性質測量
4-5-1熱分析(TGA/DTA)結果
4-5-2 磁性測量
4-6化合物結構描述
4-6-1三維結構
4-6-2二維結構
4-6-3一維結構
4-7結果討論
4-7-1合成
4-7-2結構
4-7-3性質
4-8 References
第五章 總結
附錄A. 本論文中化合物的結構解析資料鍵長及價鍵表
附錄B. 本論文中化合物的粉末X光繞社圖譜
附錄C. 本論文中化合物的IR圖
附錄D. 本論文中所有化合物的晶體照片
附錄E. 研究生期間發表的論文

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