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本文通过对分子筛人工合成历史的回顾以及合成分子筛研究发展的回顾,选定用亚磷酸为磷源合成亚磷酸锌、磷酸钻材料作为研究方向。研究中采用亚磷酸为磷源,所得产物通过X射线粉末衍射、X射线单晶衍射、显微镜、拉曼光谱等手段,测试其物相、结构、形貌、组成等。论文的主要工作如下:
1、分别使用1,4-丁二胺,二乙烯三胺,三乙烯四胺,1,3-丙二胺为有机模板剂,在ZnAc2-H3PO3-Template-H2O体系中合成了Zn-1,4-丁二胺、Zn-DETA,Zn-TETA,Zn-14微孔亚磷酸锌材料。对Zn-TETA进行单晶解析,解析显示Zn-TETA是一种二维无机/有机网状结构,结构单元中有[ZnON4],目前还没有文献报道过这种结构单元。
2、通过向Zn-1,4-丁二胺、Zn-DETA、Zn-14合成体系中添加不同的小分子有机酸(草酸,1,3-丙二酸,1,4-丁二酸,1,5-戊二酸,柠檬酸),研究小分子有机酸对合成体系的影响。研究发现小分子酸对不同亚磷酸锌体系产物形貌均有较大影响,其中1,3-丙二酸的添加使Zn-14合成体系的主相发生改变生成Zn-1,3-丙二胺,通过Ozin提出的关于磷酸铝分子筛低维到多维转换的理论设想,发现Zn-14可以通过一些键的翻转,断裂,和新键生成得到Zn-1,3-丙二胺,此外1,5-戊二酸的添加使Zn-DETA合成体系主相发生改变。
3、以亚磷酸为磷源合成出4种磷酸钴:Co-1,Co-2,Co-3,Co-4,其中Co-1用磷酸做磷源难以合成,通过对比Co-1和Co-2,结合实验发现Co-1在较高温度下可以转变成Co-2,Co-3和Co-4可以在不同模板剂条件下生成。