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本论文主要进行功能材料的合成、结构和性能研究,重点进行三方面的工作,一是合成新的多酸类化合物以及将它们作为结构基元进行多维组装,同时寻找新的能够与多酸受体匹配的电荷转移复合物的染料类给体;二是研究新型金属-离子盐纳米复合体系的磁行为和电行为;三是合成新的多核过渡金属化合物并测量它们的磁性质。本论文共合成并表征了二十一个新的多酸化合物,研究了部分氧化的Cu-CuCl纳米复合体系的磁行为,合成并表征了两个新的多核过渡金属化合物,已发表或被接受了五篇SCI论文。其成果和结论主要有:
1、得到两个双核钼{Mo2}与焦磷酸形成的相互连接的双环结构化合物。此结构具有如下特征:两个环分为大环和小环,大环含有六个双核钼{Mo2}基元,小环含有四个双核钼{Mo2}基元,大环与小环基本垂直,并在环的交接处俘获了两个Na+离子。研究揭示Na+离子对该类化合物的结构有重要影响;
2、得到了4个十八核钼酸盐{Mo18}。其中包括一个空心的{Mo18}化合物,一个钙离子组装的一维链状{Mo18}化合物,钠离子组装的一个一维链状和一个三维结构的{Mo18}化合物。并据此对于{Mo18}类化合物的生成机理以及组装方式进行了深入研究;
3、在水热条件下得到了4个基于{Mo6P4}结构基元的化合物,其中两个层状化合物,两个三维结构的化合物。研究了乙二醇模板在该类化合物合成中的作用和影响,同时对于不同的连接原子对产物结构的影响进行了探讨;
4、探索新的电荷转移复合物。对已有的以多酸阴离子为受体,以四硫富瓦烯或四硒富瓦烯的衍生物为给体的传统电荷转移复合物进行改造,采用全新的给体。采用三苯甲基和醌亚胺类两类具有代表性的染料分子作为电子给体,分别得到了两个化合物。通过表征,证明它们都是电荷转移复合物。这一成果为电荷转移复合物的研究开辟了一个新的方向;
5、水热条件下得到了5个新的钒硼酸盐化合物,研究了影响水热条件下钒硼酸多阴离子的组装和堆积方式的因素。同时得到了一个新的层状钒的氧化物和一个钒磷硼酸盐化合物;
6、合成了一个十五钒酸盐,具有特殊的Na+离子一维链状结构;
7、尝试制备并表征了新型的金属-离子盐纳米微结构材料,并在部分氧化的Cu-CuCl体系中发现了特异的磁行为,进一步地研究表明这种磁性质与该材料的微观结构有很大的关联;
8、合成并表征了一个四核钴的化合物和一个三核锰的化合物,并测量了四核钴化合物的磁性。