【摘 要】
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大多数材料随着温度的升高会膨胀,而一些物质却会产生负热膨胀现象(NTE),即体积随温度升高收缩,温度降低却膨胀.研究较多的主要集中在氧化物中,如ZrW2O8及其类似物,沸石等包含M-O-M型桥氧连接的晶体,由于升温过程中桥氧原子的横向振动使得M-M之间的距离减小,从而产生负热膨胀性.我们组新近对MOFs材料展开了NTE研究,结合变温粉末同步辐射等手段发现了一例在三维方向的负热膨胀化合物.MIL-6
【机 构】
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北京科技大学物理化学系,北京100083
【出 处】
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第十七届全国相图学术会议暨相图与材料设计国际研讨会
论文部分内容阅读
大多数材料随着温度的升高会膨胀,而一些物质却会产生负热膨胀现象(NTE),即体积随温度升高收缩,温度降低却膨胀.研究较多的主要集中在氧化物中,如ZrW2O8及其类似物,沸石等包含M-O-M型桥氧连接的晶体,由于升温过程中桥氧原子的横向振动使得M-M之间的距离减小,从而产生负热膨胀性.我们组新近对MOFs材料展开了NTE研究,结合变温粉末同步辐射等手段发现了一例在三维方向的负热膨胀化合物.MIL-68晶体结构为正交相,TG-DSC结果表明该物质可以稳定到300℃,测试温度范围内不发生相变及溶剂脱除等现象.同步辐射测试范围从-150℃到300℃.Lebail结果表明该物质在三个方向均表现出负热膨胀性,其热膨胀系数分别为αa=alna/(e)T=-9.99×10-6K-1,αb=alnb/(e)T=-7.60×10-6K-1 αc=(e)lnc/(e)T=-7.08×10-6K-1, αv=(e)lnV/(e)T=-24.7×10-6K-1(如图1).目前认为该物质在不同方向的负热膨胀性的机理略有不同,主要涉及到桥联苯环的横向振动,导致铟氧八面体间距缩小,即在a,b反向表现出负热膨胀性以及变温过程中羧酸的扭转,导致铟氧八面体沿c方向的表观间距减小等.
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