论文部分内容阅读
本论文研究了开放骨架过渡金属硼磷酸盐化合物的合成、结构及相关性质。利用硼酸熔融法和水热法,合成了一系列具有新颖骨架结构的硼磷酸盐化合物,对其合成、结构及相应的性质进行了详细的研究。主要结果如下:?1.利用硼酸熔融法从H3BO3-V2O5-Na2HPO4·12H2O体系合成出了一个具有新颖三维开放骨架硼磷酸钒化合物Na2[VB3P2O12(OH)]·2.92H2O。该化合物包含多维交叉的8元环、12元环和16元环孔道,是首例含有笼状结构的硼磷酸盐化合物。2.利用硼酸熔融法从H3BO3-MnCl2·2H2O-H3PO4-NH2COCH3体系合成出了一个具有新颖开放骨架硼磷酸锰化合物(NH4)6[Mn3B6P9O36(OH)3]·4H2O。该化合物沿[001]方向具有一维12元环直孔道,自由孔径为7.105×7.138 A。硼磷酸阴离子部分结构含有新颖的B/P比为2/3的基本结构单元。磁性研究表明该化合物含有弱的铁磁性成分。3.以二乙烯三胺为模板剂,在水热条件下合成了一个新的具有B/P比为4/7和混合价态铁的层状硼磷酸盐化合物(C4N3H16)(C4N3H15)0.5[Fe2B4P7O26(OH)4]。该化合物中含有罕见的无机阴离子双层结构,双层内含有沿[100]方向的8元环孔道。这个平行于ab面的无机双层彼此之间通过氢键连接构成三维的超分子骨架,含有拟10元环孔道。磁性研究表明该化合物在温度低于9.6 K时呈现亚铁磁性行为,2.0 K时的矫顽场和剩磁分别为2440 Oe和0.17μB。4.以1,2-丙二胺和哌嗪为模板剂,在水热条件下合成了三个同构的含有机模板剂的过渡金属硼磷酸盐(C3H12N2)[MnB2P3O12(OH)]、(C3H12N2)[FeB2P3O12(OH)]和(C4N2H12)[FeB2P3O12(OH)]。该系列同构化合物的骨架具有沿[011]、[011]和[100]方向的8元环、8元环和9元环三维交叉孔道。这些化合物的合成表明在合适的条件下1,2-丙二胺与哌嗪具有类似的模板能力,能够导向相同的骨架结构,但是对骨架的对称性和孔道形状有影响。