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相变材料因对温度、压力、电场、磁场等外部条件敏感而在电气、光学、机械和磁场领域有广泛实际应用。在所有的相变材料中,无机材料因其良好的导电性和导热性而成为人类最早和最广泛使用的材料之一。然而,由于密度高、柔韧性低和成膜困难等特点严重阻碍了无机材料在下一代功能材料上的使用。纯有机材料具有易于成膜,柔韧性,低密度,低成本等优点,但其导电性和导热性差的固有问题严重限制了它们的实际应用。基于此,有机-无机杂化材料因为能够兼具无机和有机成分优异的性能而受到越来越多的关注。
为设计和探寻新的有机-无机杂化相变材料,利用含氮有机小分子基团,特别是空间构型类似于球形而自身对称性又较低的分子,选择合适的结构体系进行构筑。本文中,以含氮有机小分子基团与金属Cd、Cu和Mn的卤化物进行自组装,合成十种含小分子胺 阳 离 子 晶 态 新 型 化 合 物 : [(CH3)3NCH2CH3][CdCl3] ( 化 合 物 1) 、[(CH3)3NCH2CH3]2[MnCl4] (化合物2)、 [C6H14N][CdCl3] (化合物3)、 [C6H14N]2[CdBr4] (化合物4)、[C6H10N2][CdBr4] (化合物5)、[C6H10N2][CuCl4] (化合物6)、[C6H8N][CdBr3] (化合物7)、[C6H8N][CdCl3] (化合物8)、[C6H8N]2[Cu3Cl8] (化合物9)、[C6H8N]2[Cu3Br8] (化合物10)。
对这十种晶态化合物的合成过程、IR图谱、PXRD图谱、晶体结构、介电性质等进行测量分析以研究其结构及介电性质。研究发现,晶态化合物1和2存在明显介电异样, DSC测试进一步确定了相变的存在。晶态化合物1和2分别于363 K、311 K存在可逆的结构相变,相变的机理皆主要归因于[(CH3)3NCH2CH3]+阳离子的有序-无序运动,这与“似球非球”的准球形阳离子的结构有关。除此之外,晶态化合物2还具有异常显著的光致发光转换现象。在自然光下晶态化合物2显示为浅绿色,而在紫外光下则显示出明亮的绿色。晶态化合物 3-10 因在可测的温度范围内均未发现明显的介电异常,初步筛选判定可能不存在结构相变。
为设计和探寻新的有机-无机杂化相变材料,利用含氮有机小分子基团,特别是空间构型类似于球形而自身对称性又较低的分子,选择合适的结构体系进行构筑。本文中,以含氮有机小分子基团与金属Cd、Cu和Mn的卤化物进行自组装,合成十种含小分子胺 阳 离 子 晶 态 新 型 化 合 物 : [(CH3)3NCH2CH3][CdCl3] ( 化 合 物 1) 、[(CH3)3NCH2CH3]2[MnCl4] (化合物2)、 [C6H14N][CdCl3] (化合物3)、 [C6H14N]2[CdBr4] (化合物4)、[C6H10N2][CdBr4] (化合物5)、[C6H10N2][CuCl4] (化合物6)、[C6H8N][CdBr3] (化合物7)、[C6H8N][CdCl3] (化合物8)、[C6H8N]2[Cu3Cl8] (化合物9)、[C6H8N]2[Cu3Br8] (化合物10)。
对这十种晶态化合物的合成过程、IR图谱、PXRD图谱、晶体结构、介电性质等进行测量分析以研究其结构及介电性质。研究发现,晶态化合物1和2存在明显介电异样, DSC测试进一步确定了相变的存在。晶态化合物1和2分别于363 K、311 K存在可逆的结构相变,相变的机理皆主要归因于[(CH3)3NCH2CH3]+阳离子的有序-无序运动,这与“似球非球”的准球形阳离子的结构有关。除此之外,晶态化合物2还具有异常显著的光致发光转换现象。在自然光下晶态化合物2显示为浅绿色,而在紫外光下则显示出明亮的绿色。晶态化合物 3-10 因在可测的温度范围内均未发现明显的介电异常,初步筛选判定可能不存在结构相变。