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题名	新型硼锗酸盐的模板合成、结构及性质研究
作者	张洪霞
学位类别	硕士
答辩日期	2005
授予单位	中国科学院福建物质结构研究所
授予地点	中国科学院福建物质结构研究所
导师	杨国昱
其他题名	Templated Syntheses, Crystal Structures and Characterizations of Novel Borogermanates
中文摘要	微孔化合物是由T04四面体或TOn（n＝3，4，5，6）多面体（T＝Si，Al，P，B，Ge，Ga，Be等）通过共顶点连接而成的孔道尺寸小于2纳米的氧化物，其共同的特征是具有规则的孔道结构，其中包括孔道与窗口的尺寸和形状、孔道的维数、孔道的走向、孔壁的组成和性质。微孔材料作为吸附剂、离子交换剂及催化剂的潜在应用推动了该领域的迅速发展。据国际分子筛学会（IZA）统计：微孔材料的结构类型已从197。年的27种发展到2003年的145种。而且，骨架元素也不再局限于AI、Si两种原子，目前已覆盖了加多种元素。过去几十年里，硅铝酸盐中的Al、Si原子部分或完全被P、B、Ga、Ge、Zn或Co等原子取代，产生了大量的具有新颖的拓扑结构的新材料。此外，有着丰富的结构类型的许多结构导向试剂（SDAs），包括有机胺、过渡金属配合物、手性化合物等被开发出来并应用到微孔材料的合成中，这些结构导向试剂在一定程度上影响着无机骨架结构的形成，将其应用于微孔材料的合成与开发已经研究出了许多结构新颖的微孔化合物骨架。B和Ge原子均具有多种配位方式，B可以与三个或四个O原子配位，Ge可以与四个、五个或六个o原子配位。BOn（n＝3，4）多面体与Geo。（n＝4，5，6）多面体之间应该有着丰富的连接方式。从已报道硼酸盐及锗酸盐的结构分析，两个体系的化合物常以Ge-O簇阴离子或B-O簇阴离子作为SBUs（次级结构单元），而这一结构特点是构建大孔及超大孔结构的有效途径。因此，本论文的目的就是利用Ge、B原子容易与O原子成簇这一结构特点，探讨将Ge-O簇与B-O簇引入同一体系，构建具有大孔及超大孔结构的硼锗酸盐化合物。此外，科学家已经证实将B元素引入微孔材料会极大地改善材料的性能，我们选择硼锗酸盐体系，希望能得到热稳定性、吸附性、催化性等性能吏优良的微孔材料。我们研究硼锗酸盐体系的思路是先分别探讨以B-O簇、Ge-O簇为SBUs构筑硼酸盐、锗酸盐的合成条件，然后在此基础上进一步优化反应条件，探讨以B-O簇与Ge-O簇连接构建硼锗酸盐化合物。我们在以下几个方面作了一些工作：1．硼酸盐其中化合物1是首例以过渡金属配合物为结构导向试剂的具有分立结构的硼酸盐，分立B。氏（o琦4．簇通过氢键连接形成具有三维交叉孔道的超分子网络结构；化合物2中B5O6（OH）4-簇则通过氢键形成具有一维孔道结构的超分子网络结构；化合物3是由B3O5（OH）23-簇与B4096-簇连接而成的首例含有台阶状硼氧链的硼酸盐；化合物4中B5O7（OH）2簇共顶点连接成左一、右-螺旋链；化合物5中Mn原子展现了新颖的配位方式，不仅桥联多核的硼氧簇，而且通过共边与BO3单元连接。2．锗酸盐化合物6是首例以过渡金属配合物为结构导向试剂的锗氟化物；化合物7，8的成功合成，不仅填补了一维结构在锗酸盐领域的空缺，而且第一次实现了手性及外消旋特征从过渡金属配合物客体到锗酸盐主体的传递。3．硼锗酸盐化合物9是由B4096-簇与Geo4四面体构筑而成的具有三维交叉孔道的结构，该结构中含有由两套交织的双螺旋10-MR孔道，9不仅第一次将硼氧簇引入无机微孔材料，也是首例含有三角形配位方式硼原子的硼锗酸盐化合物，同时该化合物表现出很高的热稳定性、优良的二阶非线性光学性质及脱水．吸水过程骨架保持稳定等特性。而化合物10则是首例以有机胺为结构导向试剂、具有兰维空旷结构的硼锗酸盐，该结构的特点之一是由四条螺旋链连接而成的Ge-O层通过硼氧二聚体连接而成的12-MR大孔道，值得注意的是该化合物的拓扑结构在分子筛领域尚未见报道。
语种	中文
公开日期	2013-05-07
页码	115
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7226]
专题	福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	张洪霞. 新型硼锗酸盐的模板合成、结构及性质研究[D]. 中国科学院福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2005.

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