三乙胺和吡啶基季铵盐类衍生物的合成、结构及介电性质研究

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相变材料特别是铁电材料是一种具有广阔应用前景的功能材料。铁电性质的研究是当今国际上的热门研究领域之一。近期研究表明,有机-无机杂化化合物表现出良好的固态电性能,如铁电和介电性能,因此对它的研究十分有价值。大部分铁电材料都具有相变特征,在相变点附近,会出现明显介电异样和热学性质的异样。为了寻找铁电材料,我们合成了多种无机-有机杂化化合物,并从结构和介电性质方面研究了它们相变的相关特性。  本论文介绍了两类无机-有机杂化化合物的晶体结构和介电性质。  第一类是以吡啶以及其衍生物原料合成了化合物[C5H6N][CdBr3](1)、[(C5H5NCl)2][Hg3Cl8](2)、[(C5H6N2)2][(HgCl2)2](3)、[C5H5NCl][SnCl3](4)和[(C5H5NCl)4][Bi2Cl10](5)。其中,化合物1在变温过程中,出现了由于吡啶环的有序-无序导致的结构相变。示差扫描热量测定表明,其在升温过程中,于242.35K出现一个尖峰峰;在冷却时,于224.45K分别出现可逆峰。这两个可逆峰确认了该化合物具有可逆相变。其变温介电常数测量图给出了一致结论。我们研究了2、3、4、5化合物介电常数与温度的关系,没有介电异样的现象,这四种化合物不具备我们预期的相变性质。  第二类是用三乙胺为原料合成了三种季铵盐化合物:[Et3N(CH2CN)]Cl、[Et3N(CH2CN)]Br和[Et3N(CH2)3CH3]Br,再利用这两种化合物得到5种有机-无机杂化物[Et3N(CH2CN)][HgCl3](6)、[Et3N(CH2CN)][Hg3Cl4Br3](7)、[Et3N(CH2CN)][PF6](8)、[Et3N(CH2)3CH3][FeCl4](9)[Et3N(CH2)3CH3][HgBr3](10)。示差扫描热量测定表明,6在升温过程中,于394.3K出现一个尖峰峰;在冷却时,于368.4K分别出现可逆峰。8在升温过程中,于310.6K出现一个尖峰峰;在冷却时,于305.4K分别出现可逆峰。通过变温XRD粉末衍射和变温单晶衍射证明这不是结构相变,而可能是晶态到非晶态的转变。通过研究化合物7、9、10介电常数与温度的关系,没有介电异样的现象,这四种化合物不具备预期的相变性质。
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