鎳和鎵鎳磷酸鹽化合物的合成、結構鑑定與性質研究

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研究生：	賴俞成 LAI YU CHENG
論文名稱：	鎳和鎵鎳磷酸鹽化合物的合成、結構鑑定與性質研究 Syntheses, Crystal Structures and Properties of Nickel and Nickel-Substituted Gallium Phosphates
指導教授：	王素蘭博士 Dr. Sue-Lein Wang
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	理學院 - 化學系 Department of Chemistry
論文出版年：	2001
畢業學年度：	89
語文別：	中文
論文頁數：	200
中文關鍵詞：	鎳磷酸鹽、鎵、鎳磷酸鹽
外文關鍵詞：	Nickel Phosphates, Nickel-Substituted Gallium Phosphates
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在本論文中，以中溫水熱合成法合成了六個鎵，鎳磷酸鹽化合物。以他們的成分分為兩大系列：
Ø 鎵，鎳混金屬的磷酸鹽化合物：

K[Ni(H2O)2Ga2(PO4)3](1)

Rb[Ni(H2O)2Ga2(PO4)3](2)

Cs[Ni(H2O)2Ga2(PO4)3](3)

(C2N2H9)NiGa(PO4)2(4)

Ø 以4,4-bipyridine形成的鎳磷酸鹽化合物

[Ni(4,4-bpy)2(H2PO4)2] ·(4,4-bpy)2·C2H6O2·H2O(5)

[Ni(4,4-bpy)2(H2PO4)2] ·C4H9OH·H2O(6)

在第一系列中，化合物均是單斜晶系，第一個到第三個化合物結構都是互相等結構，其空間群C2/c(#15)，這是一個三維的骨架，從[ 1 0 –1]也可以看見八環的隧洞(channel)。化合物4為單斜晶系，空間群為P21/c(#14)，，(C2N2H9)1+除了當有機模版 (template) 之外，模版上的N(1)還配位在Ni(1)上，這是這個架構比較特別的地方。這是一個三維的結構，從 [ 0 0 1 ] 的方向看，可發覺有一個八環的隧洞(channel)。

第二系列的化合物 (5) 為正交晶系，空間群為Pbca (#61)。沿 [ 1 0 0 ] 的方向觀看，可以沿著這個方向觀察出四方形網狀架構的存在。此化合物是第一個利用金屬磷酸鹽所連結形成的四方形格子狀架構。化合物 (6) 為單斜晶系，以Ni(1)所組成的單元，形成與化和物 (5) 相同的二維方形格子狀結構，以Ni(2)所組成的單元，形成類似NbO三維的結構。這個以二維與三維架構互相貫穿的化合物，有機溶劑以及水就填充在這架構的夾層中。

在本論文裡，敘述每個化合物的反應相互之間的關係、單晶結構解析討論、元素分析、相關的性質測量。

<目錄>
摘要 1

第一章       緒論

1-1  簡介    2

1-2  研究方法        4

1-3  單晶X-光繞射實驗與晶體結構解析  7

1-4  研究成果        13

表1-1        22

圖1-1 ~ 1-6  16 ~ 21

第二章       鎵、鎳混金屬磷酸鹽結構、合成與性質研究：

     2-1 前言        23

             2-2 化合物的合成方法                                                                                    26

             2-3 化合物K[Ni(H2O)2Ga2(PO4)3](1) Rb[Ni(H2O)2Ga2(PO4)3](2)

Cs[Ni(H2O)2Ga2(PO4)3](3)

                             2-3.1 K[Ni(H2O)2Ga2(PO4)3](1)的晶體結構解析分析                         32

                                     Rb[Ni(H2O)2Ga2(PO4)3](2)的晶體結構解析分析                      42

                                     Cs[Ni(H2O)2Ga2(PO4)3](2)的晶體結構解析分析                      52

             2-3.2  K[Ni(H2O)2Ga2(PO4)3](1)的晶體結構描述與討論                      62

                             2-3.3  K[Ni(H2O)2Ga2(PO4)3](1)1的物性研究                                       75

             2-4  化合物 (C2N2H9)NiGa(PO4)2(4)

                             2-4.1 (C2N2H9)NiGa(PO4)2(4)的晶體結構解析                                       88

                             2-4.2 (C2N2H9)NiGa(PO4)2(4)的晶體結構描述與討論                 97

                             2-4.3 (C2N2H9)NiGa(PO4)2(4)的物性研究                                           108

2-5  結論                                                                                                            113

第三章       以4,4-bipyridine為配位基的鎳磷酸鹽結構、合成與性質研究

             3-1 前言                                                                                                                114

             3-2 化合物的合成方法                                                                                    118

3-3 化合物[Ni(4,4-bpy)2(H2PO4)2] ·(4,4-bpy)2·C2H6O2·H2O(5)

                     3-3.1[Ni(4,4-bpy)2(H2PO4)2] ·(4,4-bpy)2·C2H6O2·H2O(5)的晶體結構解析  121

                     3-3.2[Ni(4,4-bpy)2(H2PO4)2] ·(4,4-bpy)2·C2H6O2·H2O(5)的晶體結構描述與討論                                                                                                                                            132

                     3-3.3[Ni(4,4-bpy)2(H2PO4)2] ·(4,4-bpy)2·C2H6O2·H2O(5)的物性研究              142

3-4 化合物[Ni(4,4-bpy)2(H2PO4)2] ·C4H9OH·H2O(6)

                             3-4.1[Ni(4,4-bpy)2(H2PO4)2] ·C4H9OH·H2O(6)的晶體結構解析              147

                             3-4.2[Ni(4,4-bpy)2(H2PO4)2] ·C4H9OH·H2O(6)的

晶體結構描述與討論                                                           160

3-4.3[Ni(4,4-bpy)2(H2PO4)2] ·C4H9OH·H2O(6)的物性研究                       170

3-6 結論                                                                                                             175

第四章 總結                                                                                                          178

附錄 Ni3(PO4)2(OH2)4的結構、合成與討論

附錄化合物Ni3(PO4)2(OH2)4

                     附錄-1 化合物Ni3(PO4)2(OH2)4的合成方法                                          182

                     附錄-2 化合物Ni3(PO4)2(OH2)4的的晶體結構解析                                    183

                     附錄-3 化合物Ni3(PO4)2(OH2)4的合成方法的晶體結構描述與討論              190

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