超分子化合物的電學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、近年來，配位聚合物材料的研究重點(diǎn)逐漸由合成新穎結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)調(diào)控合成向如何應(yīng)用轉(zhuǎn)移。目前配位聚合物的應(yīng)用集中表現(xiàn)在吸附、催化、光、電、磁等各個方面。電學(xué)性質(zhì)的研究內(nèi)容非常的豐富，它跟熱、力等互相影響又會產(chǎn)生熱釋電、壓電等效應(yīng)。配位聚合物由于具有可調(diào)控性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)豐富等特點(diǎn)，因而作為的新型電學(xué)材料具有很大的潛力。但是目前的研究還相當(dāng)不成熟，本論文在此背景下，從配位聚合物單晶的導(dǎo)電、介電、鐵電測試方法出發(fā)，并初步做了一些工作： 1.研究配

2、位聚合物單晶的導(dǎo)電、介電、鐵電測試方法。就電學(xué)性質(zhì)用單晶測試的必要性及研究意義進(jìn)行了描述。比較分析當(dāng)前電學(xué)性質(zhì)測試的現(xiàn)有方法，選擇了適合配位聚合物單晶樣品的電極處理等方法，并建立了介電變溫測試系統(tǒng)。 2.以過渡金屬摻雜到Q[8]的超分子結(jié)構(gòu)為研究對象，測試化合物1在不同溫度下的I-V曲線，探討了導(dǎo)電性質(zhì)受水分子的影響，并初步討論了導(dǎo)電的機(jī)理。分析了該超分子結(jié)構(gòu)的巨介電常數(shù)的來源，并對水的介電弛豫過程做了分析。 3.就三個

3、配位聚合物孔道捕獲的三種一維水鏈進(jìn)行介電研究。通過測試介電譜、阻抗譜等討論了化合物3、4、5、6中的不同形態(tài)的水簇的狀態(tài)、變溫狀況下的介電性質(zhì)的變化及相關(guān)的弛豫過程。在化合物3、4中的中性水簇在低溫下發(fā)生了弛豫過程，并通過重水取代的化合物測試證明了該弛豫過程。在化合物5、6中的中性水簇和陰離子水簇由于其結(jié)合氫鍵的強(qiáng)弱使得質(zhì)子在該傳輸介質(zhì)上的傳輸能力不同。 4.以由CuII/ ZnII/CoII、鄰苯二甲酸、咪唑組裝的三個結(jié)構(gòu)相似

4、低對稱性的配位聚合物為基礎(chǔ)，探討鐵電性質(zhì)的影響因素。首先，以化合物7為代表，通過實(shí)驗(yàn)鐵電測試與理論計(jì)算證明了配位聚合物的鐵電性不僅與金屬離子的配位環(huán)境有關(guān)，還與化合物的晶體堆積方式有關(guān)。金屬離子配位環(huán)境的變形越大，可能有利于自發(fā)極化力的增強(qiáng)。其次，以化合物8、9這兩個同構(gòu)體為研究體系，測試了它們的鐵電性質(zhì)。通過介電測試等證明了化合物8、9均具有自發(fā)極化，但是由于金屬離子的半徑與配位環(huán)境中其他原子或離子的半徑的相對大小不同，化合物9中的C