硕士生学位课“无机功能材料”的教学实践与探索

针对材料化学专业硕士学位课程＂无机功能材料＂,作者进行了教学内容和教学方法的实践与探索。本文总结了该课程的一些探索经验,介绍了课程的定位、特点及内容,探讨了该课程的教学方式和考核方式,有效地激发了学生的学习兴趣,促进学生对无机功能材料的基础知识和常见无机功能材料的了解,开阔了学生的视野,为提高学生的创造性思维能力奠定一定基础。     

配合物[Cu(H2biim)2Cl]ClO4·3H2O的合成和晶体结构

目的以联咪唑、氯化铜及高氯酸为原料合成了新的配合物[Cu（H2biim）2Cl]ClO4.3H2O,并对其结构进行研究。方法以H2biim和CuCl2.2H2O为原料,在水溶液中合成了标题化合物,测定了它的红外紫外光谱和单晶结构。结果X-单晶衍射分析表明该单晶属正交晶系,空间群为Fddd,晶胞参数a=1.217 2（2）nm,b=2.499 8（5）nm,c=2.578 8（5）nm,α=β=γ=90°,V=7.847（3）nm3,Z=16。结论晶体结构分析结果表明,配合物中Cu2＋处于一个畸变的四角锥配位环境,配位原子分别来自联咪唑的4个氮原子和一个氯离子,同时存在丰富的分子内和分子间氢键,构筑了一个三维的超分子体系。     

单核四价锰配合物Mn^IV（salae）2的合成和晶体结构

目的合成高价锰配合物并研究其晶体结构。方法席夫碱配体H2salae(水杨醛缩乙醇胺)与Mn(OAc)3.2H2O在甲醇-水混合溶剂中反应,溶液静置,溶剂挥发后得到单晶。结果配合物MnIV(salae)2的单晶属六方晶系,空间群R-3,晶胞参数:a=1.7907(1)nm,b=1.7907(1)nm,c=2.8162(3)nm,α=90°,β=90°,γ=120°,V=7.8201(1)nm3,Z=18,Mr=381.28,Dc=1.457 g/cm3。结论MnIV由两个席夫碱配体进行配位,每个配体提供两个氧原子和一个氮原子。中心锰IV处于八面体的配位环境中。不同单元的分子由分子间C—H…O氢键和C—H…π弱相互作用连接在一起,形成三维结构。     

三元体系M(NO3)n-CH3CONHCONH2-H2O相平衡的研究

研究了题述２个（Ｍ＝Ｚｎ,ｎ＝２,Ｍ＝Ｌａ,ｎ＝３）三元体系在３０℃的相平衡,测定了饱和溶液的党妥度及其折光指数,给制了相应的溶度图和折光指数－组成关系图。Ｌａ（ＮＯ３）３体系溶度曲线及折光指数曲线均由３支组成,分别与Ｌａ（ＮＯ３）．６Ｈ２Ｏ、Ｌａ（ＮＯ３）３．３Ｈ２Ｏ和ＣＨ３ＣＯＮＨＣＯＮＨ２相对应。２个共饱点的组成分别为：Ｌａ（ＮＯ３）３５８．３４％,ＣＨ３ＣＯＮＨＣＯＮＨ２１６．５３％和Ｌａ     

三元体系M(NO_3)_n-CH_3CONHCONH_2-H_2O相平衡的研究

研究了题述2个(M=Zn,n=2;M=La,n=3)三元体系在30℃的相平衡,测定了饱和溶液的溶解度及其折光指数,绘制了相应的溶度图和折光指数-组成关系图。La(NO3)3体系溶度曲线及折光指数曲线均由3支组成,分别与La(NO3)3·6H2O、La(NO3)3·3H2O和CH3CONHCONH2相对应。2个共饱点的组成分别为:La(NO3)358.34%,CH3CONHCONH216.53%和La(NO3)358.31%,CH3CONHCONH24.52%。Zn(NO3)2体系溶度曲线及折光指数曲线均由两支组成,分别与Zn(NO3)2·6H2O和CH3CONHCONH2相对应,该体系为简单共饱型,共饱点的组成含Zn(NO3)250.86%和CH3CONHCONH211.70%。相平衡的数据可以用来合成缓释肥料     

四元体系Na2B4O7—Na2CO3—NaCl—H2O在0℃时的等温溶度研究

第一次用等温方法测定了含硼酸盐的三元边界体系Ｎａ２Ｂ４Ｏ７－ＮａＣｌ－Ｈ２Ｏ和四元体系Ｎａ２Ｂ４Ｏ７－Ｎａ２ＣＯ３－ＮａＣｌ－Ｈ２Ｏ在０℃时的溶度。结果发现它们都是低共饱型体系。在三元体系中共饱点组成为ＮａＣｌ２６．１９％,Ｎａ２Ｂ４Ｏ７０．３６％（质量）;四元体系中共饱点组成为ＮａＣｌ２３．５５％,Ｎａ２Ｂ４Ｏ７０．６２％,Ｎａ２ＣＯ３４．０７％（质量）,并且绘出了四元体系中的溶度图和等水线。     

MgAPO—44舂子筛的合成与性能研究

以Ａｌ（ＯＨ）３．Ｈ３ＰＯ４，ＭｇＣｌ２．６Ｈ２Ｏ为原料，以环己胺为模板剂，用水热晶化法合成了ＭａＡＰＯ－４４分子筛纯相，研究了反应物配比、酸碱度及铝源等水热晶化条件对产物物相的影响，骼ＸＲＤ．ＩＲ，ＳＥＭ／ＥＰＭＡ，ＴＧ－ＤＴＡ等对产物进行了表征。研究表明，所合成的ＭｇＡＰＯ－４４分子筛具有小孔结构和较高的热稳定必一。     

2-取代苯并咪唑类化合物的合成、结构和性质研究

目的基于TiO2光催化性能的染料敏化改性,采用噻吩醛和邻苯二胺缩合反应,合成1-(2-噻吩亚甲基)-2-(2-噻吩基)苯并咪唑及其配合物。方法在稀土金属盐模板剂的作用下,合成得到了1-(2-噻吩亚甲基)-2-(2-噻吩基)苯并咪唑。结果合成了目标产物及其相应的配合物,并且通过单晶结构进行结构表征,用元素分析,红外,热重,固体荧光等进行性质表征。结论在配体合成方法上有一定的创新和突破,该制备方法简便易行,且产物较纯,无副产物,产率高,没有环境污染。     

双水杨醛缩乙二胺铁（Ⅱ）配合物的合成及其晶体结构

设计合成了双水杨醛缩乙二胺（H2salen）及其铁（Ⅱ）配合物Fe（salen）2,并通过X-射线单晶衍射技术测定了其晶体结构。该配合物属正交晶系,Pbca空间群,晶胞参数a=0.7473（3）nm,b=1.3823（5）nm,c=2.6146（9）nm,V=2.7009（16）nm3,Z=8,Dc=1.584 mg.m-3,F（000）=1328,μ=1.122 mm-1。配合物中,中心铁（Ⅱ）离子采取平面四边形配位构型,配体双水杨醛缩乙二胺的2个N原子和2个氧原子与Fe（Ⅱ）离子配位,单核单元之间通过超分子作用构成一维链状结构。     

纳米CuO掺杂(Ba0.87Ca0.09Sr0.04)(Ti0.90Zr0.04Sn0.06)O3基Y5V陶瓷的制备与表征

目的以纳米CuO作为烧结助剂制备(Ba0.87Ca0.09Sr0.04)(Ti0.90Zr0.04Sn0.06)O3陶瓷(BC-STZS),研究纳米CuO的用量及烧结温度对BCSTZS陶瓷的微观形貌以及介电性能的影响,以期获得低烧Y5V型陶瓷材料。方法采用固相法掺入纳米CuO制备一系列的BCSTZS陶瓷。通过XRD,TEM和SEM对样品进行表征,并测试陶瓷的介电性能。结果在低温烧结时,陶瓷的密度和介电常数随CuO掺杂量的增加而增大,纳米CuO可以将BCSTZS陶瓷的烧结温度降低到1 150℃。当纳米CuO含量为1.5%(质量分数)时,BCSTZS陶瓷材料满足EIA Y5V标准,其εmax=8 690,介质损耗为1.67%,绝缘电阻率为5×1013Ω.cm。结论采用纳米CuO为助烧剂制备的BCSTZS陶瓷具有气孔率小、密度较大,晶粒大小一致且分布均匀的特点,采用该方法可以在低温下得到满足Y5V标准的BSCTZS基陶瓷材料。该研究具有重要的应用前景。