Синтез и термическая устойчивость интеркалированных соединений на основе фторграфитовых матриц разной степени фторирования

• Автор: Пинаков, Дмитрий Валерьевич
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Строение и свойства слоистых соединений включения на основе металлсодержащих компонентов хозяина.

1.1.1. Клаграты на основе вернеровских комплексов.

1.1.2. Соединения включения на основе сульфидов и гидроксидов металлов

1.1.3. Соединения алюмосиликатов

1.2. Соединения включения на основе модификаций углерода.

1.2.1. Соединения включения графита.

1.2.2. Соединения фуллеренов и нанотрубок.

1.3. Соединения включения на основе окиси и оксифторидов графита.
1.4. Соединения включения фторидов графита.
1.4.1. Высокотемпературные и низкотемпературные фториды графита.
1.4.2. Соединения включения на основе низкотемпературных фторидов графита интеркалированные соединения фторидов графита ИСФГ
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Исходные вещества и методики синтеза, инструментальные методы.
2.2. Характеристика первичных продуктов синтеза интернированных соединений второй ступени ИСФГ2 с ацетонитрилом на основе матриц разной степени фторирования .
2.3. Области существования и структурные характеристики тврдых фаз в системе С2Ро.Вго СНзСЫ в области температур 0С.
2.4. Свойства интернированных соединений фторированного графита первой ступени с ацетонитрилом
2.5. Интернаты фторидов графита с хлорпроизводными метана и этана
2.5.1. Интеркалированные соединения с хлороформом.
2.5.2. Интеркалированные соединения фторированного графита с дихлорметаном .
2.5.3. Интернаты с 1,2дихлорэтаном.
2.6. Интеркалированные соединения фторированного графита с кислородсодержащими молекуламигостями
2.6.1. Интернаты с ацетоном
2.6.2. Интеркалированные соединения фторированного графита с метилэтилкетоном
2.6.3. Интеркалированные соединения фторированного графита с этилацетатом
ГЛАВА 3. ВЗАИМОСВЯЗЬ СОСТАВА СТРОЕНИЯ МАТРИЦ И СВОЙСТВ СОЕДИНЕНИЙ ВКЛЮЧЕНИЯ НА ИХ ОСНОВЕ.
3.1. Влияние степени фторирования матрицы на стехиометрию и термическую устойчивость интеркалированных соединений фторированного графита.
3.2. Влияние состава матриц на кинетические параметры и механизм процесса разложения соединений фторированного графита первой ступени
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
БЛАГОДАРНОСТИ.
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность


Структура соединений, образующихся при введении новых лигандов основного характера и разных сочетаний ме
. Рис. Проекции вдоль оси а вверху и оси Ь внизу клатрата 2,4,6триметиланилина ДМА диметиламин. Рис. Молекулярная упаковка в клатрате СиМеРу4МСМеРу. Хозяйские слои на высоте и симметрически не связаны. Атомы гостевых молекул 4метилпиридина для наглядности даны малыми кружочками . Как видно из рис. Рис. Кристаллическая структура клатрата гофмановского типа с бензолом С1ДМА2МСМ4СбНб ДМА диметиламин. Некоторые молеку лы бензола и атомы водорода не изображены. Структура тетрагональная РА1т, а Ь 7. А, с 8. I . Рис. Упаковка молекул бензола в соединении Гофмана снизу вверх вид сверху вид сбоку сечение по АВ . В то же время клатрат гофмановского ДМАтипа после замещения бензола на 2,4,6три. Сс1 и концевым атомом азота цианидного мостика в двумерной сетке. В последнее десятилетие особенно интенсивно изучаются строение и свойства соединений на основе комплексов Шеффера , . Замена фрагментовкирпичиков металл, анион, пиридин и его производные, несущие зачастую двойную функцию гостя в и лиганда А в составе соединений общей формулы ММРу4А2Ю порождает необычайно широкий набор структур индивидуальных соединений, среди которых реализуются и слоистые рис. В работе на примере соединений МРу4ЫСОРу, где Ру пиридин, М МИ Мп, Ре, Со, М, Си, , Сб, показано, что, несмотря на структурную идентичность, их свойства сильно разнятся. Первые четыре при нагревании диссоциируют до комплексовхозяев, термическая стабильность изменяется в последовательности Мп Ре Со 1, в то время как Си и 2пклатраты разлагаются в одну стадию до дипиридиновых комплексов с разложением комплексов хозяина. Разложение Сбклатрата в зависимости от условий проходит по одному из этих типов. Влияние природы металла, лиганда, аниона и гостя на термическую устойчивость, кинетические параметры и механизмы разложения этих клатратов детально исследовано в работах ,. Соединения включения на основе сульфидов и гидроксидов металлов. Соединения включения гидроксидов металлов. Ранние работы Файтнехта с сотр. Было высказано также предположение, что в решетки гидроокисей определенных металлов, например цинка и меди, могут внедряться молекулы жирных органических кислот. Позднее были получены вещества со слоистой структурой такие, как основные нитрофеноляты цинка, основные флавианаты цинка, кадмия и меди, соединения включения с гидроокисями Си, 1, Со, Мп, Сб. По своему характеру соединения являются, повидимому, ионными 9,. В серии работ В. П. Исупова и сотрудников показано, что кристаллические тригидрооксиды алюминия А1ОН3 гиббсит, байерит, нордстрандит могт выступать в качестве слоистой матрицы, в которой размещение солей металлов осуществляется специфическим образом. В ряде случаев включение органических кислот сопровождается плотной укладкой их анионов в межслоевом пространстве. Уточнение структуры по методу Ритвельда из нейтронографических и рентгеновских данных рис. Для более крупных катионов натрия, калия, кальция, внедрение которых требует существенной деформации слоя, процесс интеркаляции не идт. Таким образом, в процессах интеркаляции солей металлов в гидроксиды алюминия проявляется молекулярноситовый эффект. В работе показано, что при прокаливании в вакууме слоистых интеркаляционных соединений гидроксида алюминия, имеющих в межслоевом пространстве комплексы меди, кобальта и никеля с этилендиаминтетрауксусной кислотой ЭДТА, образуются композиционные материалы, содержащие устойчивые к окислению наноразмерные металлические частицы. Сульфиды, такие как , 2, 2, i2, обладают слоистой структурой и способны включать в себя разные вещества щелочные металлы, щелочные металлы с аммиаком, амины, пиридин и его производные . Внедрение сопровождается увеличением расстояний междуслоями сульфидов. Так, для пустого хозяина 2 межслоевос расстояние А, а в соединениях включения с К, , оно увеличивается соответственно на 4. А . Это увеличение межслоевого расстояния значительно больше, чем в соответствующих соединениях графита, и, видимо, в большей мере соответствует размерам атомов щелочных металлов, чем их ионов.