三取代芳香羧酸稀土配合物的结构,热分解机理及相变动力学

来源 :第十七届全国化学热力学和热分析学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanwan1985
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  本文以溶液沉淀法合成了以2,3,4-三甲氧基苯甲酸和3,4,5-三乙氧基苯甲酸为第一配体,以含氮配体1,10-邻菲啰啉为中性配体的稀土配合物,主要为:[Ln(2,3,4-TMOBA)3Phen]2(Ln= La,Pr,Nd,Sm,Eu,Tb,Dy,Yb),[Ln(3,4,5-TEOBA)3Phen]2(Ln= La,Pr,Nd,Sm,Eu,)等10 余种。通过摩尔电导、红外光谱、紫外光谱、X-射线单晶衍射和热分析等手段对配合物进行了表征及性质研究。测得了7 种配合物的晶体结构,结果表明,它们均以二聚体的形式存在,羧基基团主要以双齿螯合、桥联双齿、桥联三齿三种配位方式与金属Ln3+ 离子配位,且配合物的配位环境为单帽四方反棱柱结构。采用TG-DTG 和TG/DSC-FTIR 技术对配合物的热分解机理进行测定,实验测得配合物的分解过程大致分为2-3 步。根据热分解红外联用技术捕捉到不同温度下配合物逸出气体的红外信号,推断出配合物分解产物主要以CO2,H2O 等气态小分子以及气态的脂肪烃及芳香环大分子的形式逸出。应用非线性等转化率积分(NL-INT)法、双等双步法和Malek 等方法研究了配合物热分解过程的反应动力学。确定了配合物热分解过程的机理函数、反应动力学参数(活化能E 与指前因子A)以及峰温处的热力学参数(ΔG≠,ΔH≠ 和ΔS≠)。利用DSC 技术测量配合物的摩尔热容,得到了配合物的平均摩尔热容值和热力学函数值,并发现[Eu(2,3,4-TMOBA)3Phen]2,[La(3,4,5-TEOBA)3Phen]2 和[Pr(3,4,5-TEOBA)3Phen]2 3 种配合物在加热过程中存在明显的固-固相变峰。对这3 种配合物分别进行了4 次升降温循环测定,结果显示,四次循环过程中配合物的相变温度及相变焓值几乎没有发生变化,证实其确为固-固相变。此外,测量了配合物在不同的升温速率(5,7,10,12,15K/min)下的循环过程,并研究了配合物在循环过程中的相变动力学。
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