过渡金属磷酸盐的合成、表征及热分析动力学研究

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第一章:功能材料磷酸盐由于在催化、吸附等领域的良好应用前景引起了人们的研究兴趣。本章综述了近年来金属磷酸盐的合成种类及方法的研究进展。热分析动力学研究是研究物质性质的一个基础方法,本章还介绍了热分析动力学研究的基本理论和研究方法。第二章:对合成层状功能材料磷酸氢锌钠的新方法进行了研究,以聚乙二醇-400为表面活性剂,Na2HPO4·12H2O和ZnSO4·7H2O为原料,于60℃下用一步固相反应法成功合成得到了目标产物。采用TG-DTA、IR和XRD对产品及其热解产品进行表征。产物在430℃时才开始分解,良好的热稳定性有利于在有机反应中的催化应用。采用非等温动力学法分析产品的热分解过程,其结果为:G(α)=(1-α)-1-1,其中E=116.98 kJ/mol,lnA=29.87 s-1。第三章:对合成功能材料一水合磷酸氢锌的新方法进行了研究,以聚乙二醇-400为表面活性剂,ZnSO4·7H2O、(NH42HPO4为反应原料,于80℃下用一步固相反应法成功合成得到了目标产物。采用TG-DTA、IR和XRD对产品及其热解产品进行表征。采用热重差热分析研究了一水合磷酸氢锌的热分解过程,结果表明一水合磷酸氢锌在800℃下热分解并不是简单的一次脱水,而是分两步进行,结果为:反应(1)E为36.58 kJ/mol,ln(A)为13.26~14.54 s-1,g(α)为[(1-α)-1/3-1]2;反应(2)E为138.80 kJ/mol,ln(A)为18.38~19.03 s-1,g(α)为α2。第四章:以ZnSO4·7H2O、CoCl2·6H2O和(NH43PO4·3H2O为原料,在模板剂乙二胺存在的条件下,用经典的水热法首次合成得到具有新颖的三维笼状微孔结构的(NH44Co0.104Zn3.896(PO44晶体。用单晶X-射线衍射仪表征出该单晶的结构,采用TG-DTA、IR和XRD对产品及其热解产品进行表征。晶体属六方晶系,晶胞参数α=10.6958(3)(?),b=10.6958(3)(?),c=8.7069(5)(?),β=90°,V=862.62(6)(?),Z=2,Dc=2.747 Mg·m-3。虽然单晶分子不包含乙二胺,但乙二胺对晶体的生成有重要的影响。
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