跳到主要內容

簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 許坤章
Kun-Chang Hsu
論文名稱： 混金屬磷酸鹽化合物之合成、結構鑑定與性質研究
Synthesis, Crystal Structures, and Properties of Mixed-Metal Phosphates
指導教授： 李光華
Kwang-Haw Lii
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 化學學系
Department of Chemistry
畢業學年度： 92
語文別： 中文
論文頁數： 113
中文關鍵詞： 金屬磷酸鹽 、固態無機 、結晶學 、水熱法
外文關鍵詞： Inorganic Chemistry, metal-phosphate, Hydrothetmal
相關次數： 點閱：16  下載：0 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 摘要
    本論文中採用中溫水熱法合成四個新穎的混金屬磷酸鹽化合物，分別以草酸與有機物胺乙二胺作為混合配位基，及以APPIP與TREN為有機模板。
    Ⅰ•三維具有鎵-釩與鋁-釩混金屬磷酸－乙二胺化合物
    (1) Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2
    (2) Al(VO)(C2H9N2)(PO4)2
    Ⅱ•三維鋁-鐵混金屬草酸－磷酸鹽化合物
    (3) (C6H22N4)0.5[AlFe(C2O4)0.5(HPO4)0.5(PO4)2] •H2O
    Ⅲ•零維鉬-錳混金屬磷酸鹽化合物
    (4) (C10H28N4)1.5[Mn0.5Mo6O15(H2PO4)(HPO4)3]•8H2O
    以上所列的化合物均可得到晶體，首先由X-光能量散佈光譜儀(EDX)測得晶體含有過渡金屬及磷等元素，之後由單晶X-光繞射鑑定出結構；粉末X-光繞射分析確定產物純度；元素分析(EA)確定化合物中C、N、H等元素的比例；熱重量分析(TGA)研究化合物的熱性質；傅立葉紅外線吸收光譜儀(FT-IR)分析不同官能基的特定吸收峰，來鑑定化合物中的有機分子；超導量子干涉磁量儀(SQUID)來測量化合物的磁性現象；固態核磁共振測量(NMR)來輔助證實化合物中H的質子化情形與其配位環境影響。

    目錄 目錄 Ⅱ 圖目錄 Ⅳ 表目錄 Ⅴ 摘要 Ⅵ 第一章 緒論 1-1 簡介 1 1-2 研究方式 3 1-3 鑑定儀器及機型 6 1-4 單晶X-光繞射實驗與晶體結構解析 7 1-5 研究成果 11 第二章 鎵、釩與鋁、釩混金屬磷酸鹽化合物的結構與性質研究 2-1 前言 19 2-2 實驗部分 20 2-2-1 藥品 20 2-2-2 化合物的反應方法 21 2-2-3 化合物的合成條件 22 2-3 單晶X-光繞射分析 23 2-3-1 Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2 (1)的晶體結構解析 24 2-3-2 Al(VO)(C2H9N2)(PO4)2 (2)的晶體結構解析 25 2-4 化合物的晶體結構描述 26 2-5 化合物性質探討 28 2-5-1 化合物的元素分析 28 2-5-2 粉末X-光繞射分析(PXRD) 30 2-5-3 化合物的熱重分析(TGA) 30 2-5-3.1化合物的熱重分析(TGA) 30 2-5-4 傅立葉紅外線吸收光譜分析(FTIR) 31 2-5-4.1傅立葉紅外線吸收光譜分析(FTIR) 31 2-5-5 超導量子干涉磁量儀磁性分析 33 2-5-5.1化合物的磁性分析研究 34 2-5-6 固態核磁共振測量 35 2-5-6.1 [Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2] (1) 1H MAS NMR測量 35 2-6 結論 36 第三章 鋁-鐵混金屬草酸-磷酸鹽化合物的結構與性質研究 3-1 前言 47 3-2 實驗部分 48 3-2-1 藥品 48 3-2-2 化合物的合成條件 48 3-3 單晶X-光繞射分析 49 3-3-1 晶體結構解析 49 3-4 化合物的晶體結構描述 50 3-4-1 晶體結構描述與討論 50 3-5 化合物性質探討 53 3-5-1 化合物的元素分析 53 3-5-2 粉末X-光繞射分析(PXRD) 54 3-5-3 化合物的熱重分析 (TGA) 54 3-5-4 傅立葉紅外線吸收光譜分析(FTIR) 55 3-6 結論 56 第四章 鉬、錳混金屬磷酸鹽化合物的結構與性質研究 4-1 前言 63 4-2 實驗部分 64 4-2-1 藥品 64 4-2-2 化合物的合成條件 65 4-3 單晶X-光繞射分析 66 4-3-1 晶體結構解析 66 4-4 化合物的晶體結構描述 67 4-4-1 晶體結構描述與討論 67 4-5 化合物性質探討 68 4-5-1 化合物的元素分析 68 4-5-2 粉末X-光繞射分析(PXRD) 69 4-5-3 化合物的熱重分析 (TGA) 69 4-5-4 傅立葉紅外線吸收光譜分析(FTIR) 70 4-6 結論 71 第五章 結論 81 參考文獻 82 表目錄 表 1-1 研究成果 17 表 2-1 Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2(1)的晶體數據與結構精算結果 86 表 2-2 Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2 (1)的原子座標與平均熱擾動參數 87 表 2-3 Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2 (1)的部分鍵長 88 表 2-4 Al(VO)(C2H9N2)(PO4)2(2)的晶體數據與結構精算結果 90 表 2-5 Al (VO)(C2H9N2)(PO4)2 (2)的原子座標與平均熱擾動參數 91 表 2-6 Al (VO)(C2H9N2)(PO4)2 (2)的部分鍵長 92 表 3-1 (C6H22N4)0.5[AlFe(C2O4)0.5(HPO4)0.5(PO4)2]•H2O(3)的晶體數據 與結構精算結果 93 表 3-2 (C6H22N4)0.5[AlFe(C2O4)0.5(HPO4)0.5(PO4)2]•H2O(3)的原子座標 與平均熱擾動參數 94 表 3-3 (C6H22N4)0.5[AlFe(C2O4)0.5(HPO4)0.5(PO4)2]•H2O(3)的部分鍵長 95 表 4-1 (C10H28N4)1.5[Mn0.5Mo6O15(H2PO4)(HPO4)3]•8H2O(4)的晶體數 據與結構精算結果 96 表 4-2 (C10H28N4)1.5[Mn0.5Mo6O15(H2PO4)(HPO4)3]•8H2O(4)的原子座 標與平均熱擾動參數 97 表 4-3 (C10H28N4)1.5[Mn0.5Mo6O15(H2PO4)(HPO4)3]•8H2O(4)的部分鍵 長 101 圖目錄 圖1-1 中溫水熱反應器 14 圖1-2 反應器內水的填充度與溫度和壓力之關係圖 15 圖 1-3 SHELXTL PLUS 程式之晶體結構解析流程 16 圖2-1a Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2 化合物（1）之局部結構ORTEP圖 38 圖2-1b Al(VO)(C2H9N2)(PO4)2 化合物（2）之局部結構ORTEP圖 38 圖2-2 Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2 化合物（1）沿[101]方向的多面體圖 39 圖2-3a Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2 化合物（1）沿[100]方向的多面體圖 40 圖2-3b Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2 化合物（1）沿[010]方向的多面體圖 40 圖2-4 Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2 化合物（1）粉末X-光繞射圖譜 41 圖2-5 Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2 化合物（1）的熱重分析圖 42 圖2-6 Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2 化合物（1）的FT-IR光譜圖 43 圖2-7a Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2 化合物（1）磁化率與溫度之關係 44 圖2-7b Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2 化合物（1）磁化率乘以溫度與溫度之關係 44 圖2-8 Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2 化合物（1）的1H MAS NMR測量 45 圖2-9 Ga(VO)(C2H9N2)(PO4)2 化合物（1）的晶體實際外觀圖 46 圖3-1 (C6H22N4)0.5[AlFe(C2O4)0.5(HPO4)0.5(PO4)2]•H2O(3)之局部結 構ORTEP圖 58 圖3-2 (C6H22N4)0.5[AlFe(C2O4)0.5(HPO4)0.5(PO4)2]•H2O(3)沿[100]方向的多面 體圖 59 圖3-3 (C6H22N4)0.5[AlFe(C2O4)0.5(HPO4)0.5(PO4)2]•H2O(3)沿[001]方向的多面 體圖 60 圖3-4 (C6H22N4)0.5[AlFe(C2O4)0.5(HPO4)0.5(PO4)2]•H2O(3)沿[010]方向的多面 體圖 61 圖3-5 (C6H22N4)0.5[AlFe(C2O4)0.5(HPO4)0.5(PO4)2]•H2O(3)粉末X-光繞射圖譜 62 圖3-6 (C6H22N4)0.5[AlFe(C2O4)0.5(HPO4)0.5(PO4)2]•H2O(3)的熱重分析圖 63 圖3-7 (C6H22N4)0.5[AlFe(C2O4)0.5(HPO4)0.5(PO4)2]•H2O(3)的FT-IR光譜圖 64 圖4-1 (C10H28N4)1.5[Mn0.5Mo6O15(H2PO4)(HPO4)3]•8H2O(4)之局部結構ORTEP 74 圖4-2 (C10H28N4)1.5[Mn0.5Mo6O15(H2PO4)(HPO4)3]•8H2O(4)沿[010]方向的 多面體圖 75 圖4-3 (C10H28N4)1.5[Mn0.5Mo6O15(H2PO4)(HPO4)3]•8H2O(4)沿[010]方向的 Mo-O-Mo的六員環金屬團簇 76 圖4-4 (C10H28N4)1.5[Mn0.5Mo6O15(H2PO4)(HPO4)3]•8H2O(4)沿[001]方向的多面 體圖 77 圖4-5 (C10H28N4)1.5[Mn0.5Mo6O15(H2PO4)(HPO4)3]•8H2O(4)粉末X-光繞射圖譜 78 圖4-6 (C10H28N4)1.5[Mn0.5Mo6O15(H2PO4)(HPO4)3]•8H2O(4)的熱重分析圖 79 圖4-7 (C10H28N4)1.5[Mn0.5Mo6O15(H2PO4)(HPO4)3]•8H2O(4)的FT-IR光譜圖 80

    參考文獻
    1. Smith, J. V. Chem. Rev. 1988, 88, 149.
    2. Sharrock, M. P. Mater. Res. Bulletin 1990, 53.
    3. Julien, C. Mater. Sci. Eng. 1990, B6, 9.
    4. Rickert, H. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1978, 17, 37.
    5. (a) Hiroshi, M. JEE 1992, 32. (b) Zeng, Z. J. Phys. Chem.
    6. (a)Fang, J.; Holloway, P. H.; Yu, J. E.; Jones, K. S.; Pathangey, B.;Brettschneider, E.; Anderson, T. J. Appl. Surf. Sci. 1993, 70.
    (b)Futh, A.; Gallinger, R. P.; Schuster, P.; Adolph, J.; Gaporalettio, O. Thin Solid Film 1992, 207, 202.
    7. Wang, S. -L.; Lin, C. -H.; Lii, K. -H. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 4649.
    8. Chen, C.-Y.; Lo, F.-R.; Kao, H.-M.; Lii, K.-H. Chem. Commun. 2000, 1061
    9. Hung, L.-I.; Wang, S.-L.; Kao, H.-M.; Lii, K.-H. Inorg. Chem. 2002, 41, 3929.
    10. Wang, S. -L., Richardson, J. W. Jr., Z. Krystallogr. 1992, 202, 227.
    11. Stucky, G. D., Phillids, M. L. F., Gier, T. E., Chem. Mater. 1989, 1, 492.
    12. West, A. R., Solid State Chemistry and Its Applications, John Weiley & Sons, New York, 1984.
    13. Johnson, J. W., Jacobson, A. J. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1983, 22, 412.
    14. Rabenau, A., Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1985, 24, 1026.
    15. Ladd, M. F.; Palmer, R. A. Structure Determination by X-ray Crystallography, Plenum, New York, 1994.
    16. Brown, I. D.; Altermatt, D. Acta Cryst. 1985, B41, 244.
    17. Hung, L.-H.; Kao, H.-M.; Lii, K.-H. Inorg. Chem. 2002, 41, 2936.
    18. Chang, W.-J. ; Chen, C. –Y ; Lii, K.-H. J. Solid State Chem. 2003, 172, 6-11
    19. Chang, W. -K.; Chiang, R. -K.; Jiang, Y. -C.; Wang, S. -L.; Lee, S. -F. ; Lii, K.-H. Inorg. Chem. 2004, 43, 2564-2568.
    20 Sheldric, G. M. SAINT, 1995, Siemens Analytical X-ray Instrument,
    Madison, WI.
    21. Blessing, R.H. Acta Crystallogr. 1995, A51, 33.
    22. Cromer D. T.; Weber J. T. International Tables for X-Ray Crystallography; Kynoch Press: Birmingham, England, 1974, Vol. IV,Chapter 2.
    23. Selwood, P. W. Magnetochemistry ; Interscience: New York, 1956.
    24. M. I. Khan; R. C. Haushalter; C. J. O’Connor; C. Tao; J. Zubieta, Chem. Mater. 1995, 7, 593.
    25. Laura E. Gordon ; William T. A. Harrison. Inorg. Chem. 2004, 43, 1808-1809
    26. Jennifer A. Rodgers ; William T. A. Harrison. Chem. Commun. 2000, 2385-2386
    27. Linda M. Meyer ; Robert C. Haushalter ; Jon Zubieta. J. Solid State Chem. 1996, 125, 200-210
    28. Estermann, M.; McCusker, L. B.; Baerlocher, C. Nature 1991, 352, 320-322
    29. Lii, K. -H.; Chen, C. -Y. Chem. Commun. 1999, 1473.
    30. Liao, Y. -C.; Liao, F. -L.; Chang, W. -K.; Wang, S.-L. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1320-1321.
    31. Lii, K. -H.; Huang, C. -H.; Huang, L. -H. Inorg. Chem. 2001, 40, 2625.
    32. Jiang, Y. -C.; Wang, S. -L.; Lee, S. -F. ; Lii, K. -H. Inorg. Chem. 2003, 42, 6154-6156
    33. Tsai, Y. -M.; Wang, S. -L.; Huang, C. -H.; Lii, K. -H. Inorg. Chem. 1999, 38, 4183-4187
    34. Jiang, Y. -C.; Wang, S. -L.; Lii, K. -H. Chem. Mater. 2003, 15, 1633-1638
    35. Neeraj, S.; Natarajan, S. ; Rao, C. N. R. J. Chem. Soc., Dalton Trans., 2001, 289-291.
    36. Rajic, N. ; Logar, N. -Z. ; Mali, G.; Kaucic, V. Chem. Mater. 2003, 15, 1734-1738
    37. Canadell, E.; Provost, J.; Guesdon, A. ; Borel, M. M.; Leclaire, A. Chem. Mater. 1997, 9, 68-75
    38. Haushalter, R. C.; Mundi, L. A. Chem. Mater. 1992, 4, 31-48.
    39. Zhou, Y.-S.; Zhang, L.-J. ; You, X.-Z.; Natarajan, S. J. Solid State Chem. 2001, 159, 209-214.
    40. Yuan, M.; Li, Y.; Wang, E.; Lu, Y.; Hu, C.; Hu, N.; Jia, H. J. Chem. Soc., Dalton Trans., 2002, 2916-2920.
    41. Yuan, M.; Wang, E.; Lu, Y.; Li, Y.; Hu, C.; Hu, N.; Ji, H. J. Solid State Chem. 2003, 170, 192-197

    QR CODE
    :::