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研究生： 陳志山
Zh-Shan Li
論文名稱： 磷酸鈷與磷酸草酸鐵微孔化合物之合成、結構鑑定與物性探討
Synthesis, Crystal Structures and Properties of Cobalt Phosphates and Iron Phosphatooxalates
指導教授： 李光華
Kwang-hwa 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： 89
語文別： 中文
論文頁數： 100
中文關鍵詞： 水熱法 、微孔化合物 、金屬磷酸鹽
外文關鍵詞： HYDROTHERMAL SYNTHESIS, OPEN-FRAMEWORK
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    • Ⅰ、Iron phosphatooxalate
    三維具有大孔洞的鐵磷酸-草酸鹽化合物
    Cs[Fe2(H2O)(C2O4)(HPO4)(PO4)]?1.5H2O (1)
    Ⅱ、Cobalt bipyridine-phosphates
    二維4,4’-雙嘧啶鈷磷酸鹽化合物
    [Co1.5(C10H8N2)2(C10H9N2)(HPO4)(H2PO4)2]?3H2O (2)
    一維4,4’-雙嘧啶鈷磷酸鹽化合物
    [Co(H2O)2(H2PO4)2(C10H8N2)]?(C10H8N2)?H2O (3)
    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；超導量子干涉磁量儀(SQUID)來測量化合物的磁性現象。
    化合物1是三維隧洞結構。基本架構是由FeO6八面體以共角方式與PO4及HPO4四面體連接，沿c軸方向形成雙六環無限沿伸鏈，而雙六環鏈間則是藉由具有雙芽螯合的草酸根，以架橋的方式沿a、b軸方向相互連接，形成三維隧洞。沿c軸方向可發現十六員環隧洞，最大直徑約為9.2 Å，結構中的結晶水與銫陽離子便填充於十六員環的隧洞中。
    化合物2二維層狀結構。此結構以有機胺作為架橋，相互連接CoO2N4八面體，於ab平面形成無限延伸的層狀架構，而層與層之間藉由兩個PO4四面體與一個CoO4N2八面體連接起來，成為雙層狀結構。結構中的有機胺模板有雙配位，以及單配位一邊的兩種不同型態。化合物3是一維鏈狀結構。此結構以有機胺作為架橋，相互連接CoO4N2八面體，沿b軸方向形成無限延伸的鏈狀架構。結構中的有機胺模板有作為架橋，及以中性分子形式座落於結構空隙中兩種不同型態。

    謝誌 Ⅰ 目錄 Ⅱ 表目錄 Ⅳ 圖目錄 Ⅴ 摘要 Ⅶ 第一章 緒論 1-1 簡介 1 1-2 研究方法 3 1-3 單晶X-光繞射實驗與晶體結構解析 6 1-4 研究成果 10 第二章 磷酸-草酸鐵化合物的結構與性質探討 2-1 前言 18 2-2 合成 19 2-2-1 化合物的反應方法 19 2-2-2 Cs[Fe2(H2O)(C2O4)(HPO4)(PO4)]?1.5H2O (1) 化合物的合成條件 20 2-3 單晶X-光繞射分析 21 2-3-1 Cs[Fe2(H2O)(C2O4)(HPO4)(PO4)]?1.5H2O (1) 的晶體結構解析 21 2-4 化合物的晶體結構描述 23 2-4-1 Cs[Fe2(H2O)(C2O4)(HPO4)(PO4)]?1.5H2O (1) 的晶體結構描述與討論 23 2-5 化合物性質探討 25 2-5-1 元素分析 25 2-5-1.1 化合物的元素分析 26 2-5-2 粉末X-光繞射分析 26 2-5-3 熱重量分析 26 2-5-3.1 化合物的熱重量分析 27 2-5-4 超導量子干涉磁量儀磁性分析 28 2-5-4.1 化合物的磁性分析研究 28 2-5-5 MÖssbauer光譜探討 29 2-6結論 30 2-6-1 合成討論 30 2-6-1 結構討論 31 第三章 磷酸鈷化合物的結構與性質探討 3-1 前言 47 3-2 合成 48 3-2-1 [Co1.5(C10H8N2)2 (C10H9N2)(HPO4)(H2PO4)2] ?3H2O (2) 及 [Co(H2O)2(H2PO4)2(C10H8N2)]?(C10H8N2) ?H2O (3)化合物的合成條件 48 3-3 單晶X-光繞射分析 48 3-3-1 [Co1.5(C10H8N2)2 (C10H9N2)(HPO4)(H2PO4)2] ?3H2O (2)晶體結構解析 49 3-3-2 [Co(H2O)2(H2PO4)2(C10H8N2)]?(C10H8N2) ?H2O (3)晶體結構解析 50 3-4 化合物的晶體結構描述 51 3-4-1 [Co1.5(C10H8N2)2 (C10H9N2)(HPO4)(H2PO4)2] ?3H2O (2)的晶體結構描述與討論 51 3-4-2 [Co(H2O)2(H2PO4)2(C10H8N2)]?(C10H8N2) ?H2O (3)的晶體結構描述與討論 53 3-5 化合物性質探討 54 3-5-1 化合物元素分析 54 3-5-1.1 [Co1.5(C10H8N2)2(C10H9N2)(HPO4)(H2PO4)2] ? 3H2O (2)的元素分析 54 3-5-1.2 [Co(H2O)2(H2PO4)2(C10H8N2)]?(C10H8N2) ?H2O (3)的元素分析 54 3-5-2 粉末X-光繞射分析 55 3-5-3 熱重量分析 55 3-5-3.1 [Co1.5(C10H8N2)2(C10H9N2)(HPO4)(H2PO4)2] ?3H2O (2)的熱分析探討 55 3-5-3.2 [Co(H2O)2(H2PO4)2(C10H8N2)]?(C10H8N2) ?H2O (3)的熱分析探討 56 3-6結論 57 第四章 總結 97 參考文獻 100

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