研究生: |
蔡育旻 Tsai Yu-Min |
---|---|
論文名稱: |
釩砷(磷)酸鹽的合成,晶體結構與性質研究 Syntheses, Crystal Structures and Properties of Vanadium Arsenates and Phosphate |
指導教授: |
王素蘭
Wang Sue-Lein |
口試委員: | |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
理學院 - 化學系 Department of Chemistry |
畢業學年度: | 87 |
語文別: | 中文 |
中文關鍵詞: | 水熱法 、釩砷酸鹽及磷酸鹽 、一維鏈狀結構 、二維層狀結構 、有機/無機複合結構化合物 、共邊V2O10雙體 、共面V2O9雙體 |
相關次數: | 點閱:136 下載:0 |
分享至: |
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
在本論文中,以水熱法合成了六個過渡金屬釩砷酸及磷酸鹽化合物。以結構種類而言,可分為兩大系列:
一、 一維鏈狀結構化合物:
(C4H12N2)2(V2O3)2(AsO4)(HAsO4)3(H2AsO4)•4H2O (1)、(C4H12N2)(VO)2(HAsO4)3•H2O (2)、
(C4H12N2)[VO(C2O4)HXO4] (X = As, P) (3, 4)
二、 二維層狀結構化合物:
(C4H12N2)(VO)(As2O7) (5)、Cs(VO)2(HAsO4)2(H2AsO4) (6)
第一系列中,化合物1與化合物2皆屬於單斜晶系(Monoclinic),空間群分別為P21/c (#14)與C2/c (#15),這兩個化合物的結構共同特徵是由共邊(corner-sharing)的V2O10雙體以共角方式連接(HnAsO4) (n=0, 1, 2)四面體形成一維無限狀結構。不同的是化合物1是混價釩(V4+, V5+)化合物,無限鏈沿a-軸方向延伸;而化合物2是正4價釩化合物,無限鏈沿[110]方向與[-110]方向交錯排列。化合物3, 4為等結構,皆屬於長方晶系(Orthorhombic),空間群為P212121 (#19),這兩個化合物是含有草酸根的有機/無機複合結構化合物,其結構是由VⅣO6八面體以共角方式交錯連接(HXO4) (X= As, P)四面體形成四連接(four-connected)的彩帶(ribbon)結構,C2O42-基則與VⅣO6八面體連接懸掛於彩帶的兩側。這一系列的化合物將在第二章中詳細描述其合成、結構描述與物性研究。
第二系列中,化合物5是屬於單斜晶系,空間群為P21/n (#14),此化合物是由VⅣO5四角錐與As2O7雙砷酸基以共角方式連接形成具有七邊形窗的的二維層狀結構,此化合物與A2(VO)(P2O7) (A = Cs, Rb)為等結構。化合物6是屬於單斜晶系,空間群為P21/n,此化合物是由共面(face-sharing)的V2O9雙體以共角方式連接HAsO4四面體形成二維層狀結構,H2AsO4四面體則與V2O9雙體以共用一個氧的方式懸掛於層的兩側,在釩砷酸及磷酸鹽的文獻中,結構中具有共面V2O9雙體的例子不多。詳細的合成條件,結構描述與性質研究見於第三章。
第一章 參考文獻
[1] Hazen, R. M.; Finger, L. W; Angel, R. J.;Prewitt, C. T.; Ross, N. L.; Mao, H. K.; Hadidiacos, C. G.; Hor, P. H; Meng, R. L.; Chu, C. W. Physical Review, Serie 3. B-Condensed Matter. 1987, 35, 7238-7241.
[2] Julien, C. Material Science and Engineering 1990, B6, 9.
[3] (a) Fang, J.; Holloway, P. H.; Yu, J. E.; Jones, K. S.; Pathangey, B.; Brettschneider, E.; Anderson, T. J. Applied Surface Science 1993, 70/71, 701 (b) Futh, A.; Gallinger, R. P.; Schuster, P.; Adolph, J. ; Gaporaltti, O. Thin Solid Films 1992, 207, 202.
[4] Sharrock, M. P. MRS BULLETIN 1990, March, 53.
[5] Hiroshi, M. JEE 1992 , January, 32.
[6] Rickert, H. Angew Chem. Int. Ed. Engl. 1978, 17, 37.
[7] Zumsteg, F. C.; Bierlrin, T. D.; Gier, T. E.; J. Appl. Phys. 1976, 47, 4980.
[8] Troup, J. M.; Clearfield, A. Inorg. Chem. 1997, 16, 3311.
[9] Bordes, E.; Courtine P. J. Catal. 1979, 57, 326.
[10] Liu A. H.; Wang S. L. Inorg. Chem. 1998, 37, 3415.
[11] Wang S. L.; Richardson, J. W. Jr., Z. Krystallogr. 1992, 202, 227.
[12] Stucky, G. D.; Phillids, M. L. F.; Gier, T. E. Chem. Mater. 1989, 1, 492.
[13] West, A. R. Solid State Chemistry and Its Applications, John Wiley & Sons, New York, 1984.
[14] Johnson, J. W.; Jacobson, A. J. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1983, 22, 412.
[15] Rabenau, A. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1985, 24, 1026.
[16] 許樹恩,吳泰伯;X-光繞射原理與材料結構分析;國科會精儀中心,民國八十二年六月。
[17] Ladd, M. F.; Palmer, R. A. Structure Determination by X-ray Crystallography, Plenum, New York, 1994.
[18] I. D. Brown; Altermatt D. Acta Cryst. 1985, B41, 244-247.
[19] Shannon, R. D. Acta. Cryst. 1976, A32, 751.
[20] 李彥篁,清華大學化學所碩士論文,中華民國八十四年六月。
[21] 蔡文娟,清華大學化學所博士論文,中華民國八十七年三月。
[22] Lii, K. H,; Wang, S. L. J. Solid State Chem. 1989, 82, 239.
[23] Toradi, C. C.; Reiff, W. M.; Takacs, L. J. Solid State Chem. 1989, 82, 203.
[24] Soghomonian, V.; Chen, Q.; Zhang, Y.; Haushalter, R. C.; O'Connor, C. J.; Tao, C.; Zubieta J. Inorg. Chem. 1995, 34, 3509.
第二章 參考文獻
[1] 蔡文娟,清華大學化學所博士論文,中華民國八十七年三月。
[2] K. H. Lii, J. Chin. Chem. Soc. 1992, 39, 569.
[3] Hans R. Tietze Aust. J. Chem. 1981, 34, 2035.
[4] Leonowicz, M. E.; Johnson, J. W.; Brody, J. F.; Shannon, H. F.; Newsam, J. M. J. Solid State Chem. 1985, 56, 370.
[5] Sheldric, G. M. SAINT, 1995, Ver. 5 Siemens Analytical X-ray Instrument Inc. Madison, WI, USA.
[6] Sheldric, G. M. XPREP 1995, Ver. 5 Siemens Analytical X-ray Instrument Inc. Madison, WI, USA.
[7] Sheldric, G. M. XS, 1995, Ver. 5 Siemens Analytical X-ray Instrument Inc. Madison, WI, USA.
[8] Sheldric, G. M. XLS, 1995, Ver. 5 Siemens Analytical X-ray Instrument Inc. Madison, WI, USA.
[9] Sheldric, G. M. SHELXTL, 1995, Ver. 5 Siemens Analytical X-ray Instrument Inc. Madison, WI, USA.
[10] Durif, A.; Averbuch-Pouchot, M. T. Acta Cryst. 1979, B35, 1441.
[11] Nenoff, T. M.; Stucky, G. D.; Harrison, W. T. A. Kristallogr. 1994, 209, 892.
[12] 蔡文娟,清華大學化學所博士論文,中華民國八十七年三月。
[13] Selwood, P. W. Magnetochemistry; Interscience: New York, 1956.
[14] Bonner,J.; Fisher, M. E. Phys. Rev. Sect. A. 1964, 135, 640.
[15] Gagnard, F.; Reisner, C.; Tremel, W. Inorg. Chem. 1997, 36, 352.
[16] Wang, S. L.; Cheng, C. Y.; J. Solid sate Chem. 1994, 109, 277.
[17] 劉安雄,清華大學化學所碩士論文,中華民國八十七年六月。
[18] Huang, Y. F.; Lii, K. H. J. Chem. Soc. Dalton. 1998, 24, 4085.
[19] Lin, H. M.; Lii, K. H. Chem. Mater. 1999, 11, 519.
[20] Lethbridge, Z.; Lightfoot, P. J. Solide State Chem. 1999, 143, 58.
[21] Ferey, G. C. R. Acad. Sci. II C, 1998, 1, 1.
第三章 參考文獻
[1] Bordes, E. Courtine, P. J. Catal. 1979, 57, 236.
[2] Tietze, H. R. Aust. J. Chem. 1981, 34, 2035.
[3] Johnson, J. W.; Jacobson, A. J.; Brody, J. F.; Lewandowski, J. T. Inorg. Chem. 1984, 23, 3842.
[4] Benes, L.; Votinsky, J.; Kalousova, J.; Kilkorka, J. Inorg. Chim. Acta. 1986, 114, 47.
[5] Lii, K. H.; Wang, S. L.; J. Solid State Chem. 1989, 82, 239.
[6] Toradi, C. C.; Reiff, W. M.; Takacs, L. J. Solid State Chem. 1989, 82, 203.
[7] Soghomonian, V.; Chen, Q.; Zhang, Y.; Haushalter, R. C.; O'Connor, C. J.; Tao, C.; Zubieta J. Inorg. Chem. 1995, 34, 3509.
[8] Gorbunova, Yu E.; Linde, S. A.; Tananaev, I. V. Dokl. Akad. Nauk SSSR. 1980, 250(2), 350.
[9] Donnay, G.; Allnann, R. Am. Mineral. 1970, 55, 1003.
[10] Selwood, P. W. Magnetochemistry; Interscience: New York, 1956.
[11] Hawthorne, Frank C. Zeitschrift fur Kristallographie., 1992, 201, 183.
第四章 參考文獻
[1] Leonowicz, M. E.; Johnson, J. W.; Brody, J. F.; Shannon, H. F.; Newsam, J. M. J. Solid State Chem. 1985, 56, 370.
[2] Hans R. Tietze Aust. J. Chem. 1981, 34, 2035.
[3] Soghomonian, V.; Chen, Q.; Haushaltet, R. C.; Zubieta, J.; O'Connor, C. J. Science 1993, 259, 1596.
[4] Lii, K. H.; Huang, Y. F.; Chem. Comm. 1997, 9, 839.
[5] 蔡文娟,清華大學化學所博士論文,中華民國八十七年三月。
[6] Lii, K. H.; Wang, S. L. J. Solid State Chem. 1989, 82, 239.
[7] 李光華, 吳大猷院長榮退學術研討會抽印本, 中華民國八十三年七月。