CuBr-,2-基有機-無機層狀類鈣鈦礦雜合物材料的合成與表征.pdf

1、有機-無機層狀類鈣鈦礦結構雜合物使在分子水平上兼具有機、無機組元的性能優(yōu)勢成為可能。但目前所得的雜合物在性能上還不能滿足器件使用要求。增加鈣鈦礦層數(shù)可以提高雜合物的電子學性能，但其結構的形成及控制困難。因此，本文對含單及雙鈣鈦礦層的雜合物合成進行研究，探索其結構形成規(guī)律。
　　 本文選擇(C4H9NH3)2(CH3NH3)n-1CunBr3n+1(n=1，2)體系為研究對象，擬得到單鈣鈦礦層和雙鈣鈦礦層的溴化銅基雜合物。采用傳統(tǒng)

2、溶液法和低溫固相法，系統(tǒng)地對合成工藝進行了探索。
　　 溶液法合成單層雜合物時，溶劑種類不影響產(chǎn)物結構。當合成理論雙層雜合物時，不同溶劑下產(chǎn)物結構也相同(但在HBr為溶劑時產(chǎn)物含有單層結構相)；原料配比和反應溫度的改變不會改變產(chǎn)物XRD的峰位，但會影響產(chǎn)物結晶性。最佳工藝條件為：乙醇為溶劑，原料配比為2:2.5∶2，在60℃反應。固相法也可成功合成單層雜合物。當合成理論雙層雜合物時，原料配比的改變會影響合成的反應程度；反應溫度和

3、反應時間不改變產(chǎn)物XRD峰位，但影響產(chǎn)物結晶性。最佳工藝條件為：原料配比為2:2.5∶2時，在80?！娴臏囟认卤?天。
　　 用常溫下的X射線衍射譜、元素分析、掃描電鏡、紅外光譜、熱分析及光譜分析對產(chǎn)物的常溫結構、組分及性質進行了表征。實驗結果表明，含單鈣鈦礦層的產(chǎn)物結構與預期的結構一致，具有典型的層狀結構；但預期的含雙鈣鈦礦層的產(chǎn)物未能獲得，盡管其晶體結構仍具較明顯的取向性。對其結構及性能表征的數(shù)據(jù)分析表明，所獲得的產(chǎn)物很可

4、能是甲胺鹽和丁基胺鹽兩種胺鹽陽離子同時進入無機層間的單鈣鈦礦層的結構。元素分析的結果與推測結構的化學式(C4H9NH3)(CH3NH3)CuBr4元素百分比較為吻合。紅外譜中的-CH2-相關振動吸收峰明顯減弱，表明丁基胺含量的減低，支持對以上結構的推測。熱分析結果表明，新結構產(chǎn)物分解溫度低于單層產(chǎn)物，與甲胺鹽陽離子存在時有機元間作用力弱而導致分解溫度下降的理論趨勢一致。光譜分析結果表明，兩者的吸收峰位置變化不大，二者的熒光光譜峰位也基本