Гибридные материалы на основе органических комплексов металлов и слоистых неорганических соединений

• Автор: Кудрявцева, Галина Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.03, 02.00.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 144 с.

Введение.

Список сокращений.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Интсркаляция металлоорганических соединений в дихалькогениды металлов .

1.1.1. Строение и свойства металлоценов.

1.1.2. Строение и свойства слоистых дихалькогенидов металлов

1.1.3. Открытие интеркаляции металлоценов в слоистые дихалькогениды металлов

1.1.4. Методы интеркалирования металлоценов в слоистые дихалькогениды металлов

1.1.5. Изменение электронных структур хозяина и гостя в реакциях интеркаляции

1.1.6. Интеркаляция металлоорганических комплексов в слоистые мисфитные соединения

1.1.7. Ориентация интеркалированной молекулы металлоцена в решетке дихалькогенидов металлов
1.1.8. Свойства интеркалатных соединений на основе дихалькогенидов
металлов
1.2. Интеркаляция органических и металлоорганических соединений в гидратированный пентаоксид ванадия
1.2.1. Строение и свойства ксерогеля пентаоксида ванадия
1.2.2. Интеркалатные соединения на основе металлоорганических молекул и
слоистого У5пН.
1.3. Интеркалатные материалы на основе порфиринов или фталоцианинов и слоистых неорганических соединений
1.3.1. Строение и свойства порфиринов и фталоцианинов.
1.3.2. Интеркаляция порфиринов в слоистые оксиды
1.3.3. Каталитические свойства интеркалированных порфиринов и фгалоцианинов.
1.3.4. Исследование взаимодействий порфиринов с кислыми поверхностями минеральных глин
1.3.5. Определение морфологии интеркалатных материалов.
1.3.6. Фотохимические свойства интеркалатных материалов на основе
порфиринов и слоистых соединений
Глава 2. Обсуждение результатов.
2.1. Интеркаляция металлоорганических комплексов в слоистые дихалькогениды титана.
2.1.1. Получение интеркалатных материалов на основе ферроцена и кобальтоцена и диселенида титана
2.1.2. Особенности интеркаляции из растворов кобальтоцена в решетку тее
2.1.3. Стехиометрия и структура интеркалатных соединений на основе металлоценов и П8е
2.1.4. Свойства интеркалатных соединений МСр2о.зТ1е2 М Со, Ре
Температурные зависимости сопротивления и магнитной
восприимчивости Ср2М0.зТс2М Ре, Со
ЯГРспектр Ср2Рео.3Те
Термическая стабильность интеркалатных соединений МСр2о.зТе
М Со, Ре.
2.1.5.3. Реакции металлоценов, интеркалированных в решетку Те2, с
фталонитрилом.
2.2. Интеркаляция органических соединений в слоистый гидратированный пентаоксид ванадия
2.2.1. Характеристика У5пН.
2.2.2. Интеркалатные материалы на основе порфиринов и У5пН.
Интеркаляция 5,,,тетракис4ииридинийпорфирин цинка в
Интеркаляция 5,,,тетракисМметил4пиридинийпорфирин цинка
в У5 пН2С.
Интеркаляция 5,,,тетракиспропансульфонатпиридиний
порфирин цинка в У5пН
. Интеркаляция порфиринов на пленки У5пН. Образование двухфазных
систем.
2.2.3. Интеркалатные материалы на основе фталоцианинов и У5пН
Интеркаляция 2,9,,тетракис3пиридилоксифталоцианин цинка в
Интеркаляция 2,9,,тетракис3метилпиридинийокси фталоцианин
цинка в У5пН.
Интеркаляция 2,9,,тетракиспропансульфонатпиридинийокси
фталоцианин цинка в У5аН.
. Интеркаляция фталоцианинов по реакции катионного обмена с Ви4М7У5Н.
2.2.4. Влияние заместителя в органическом комплексе на структуру интеркалатного материала
2.2.5. Влияние условий проведения интеркаляции на структуру
интеркалатного материала
2.2.6. Исследование интеркалатов на основе органических комплексов и У5пН
ИКспектроскопия интеркалатных материалов.
. Рентгенофазовый анализ интеркалатов
Глава 3. Экспериментальная часть.
3.1. Используемые вещества и их подготовка.
3.2. Физикохимические методы исследования. Оборудование.
3.3. Интеркаляция металлоценов в дихалькониды титана
3.3.1. Интеркаляция металлоценов из паровой фазы в Те
3.3.2. Взаимодействие Ср2М0.зТе2 М Ре, Со и Те2 с
фталонитрилом.
3.3.3. Интеркаляция из растворов металлоценов в диселенид титана
3.4. Интеркаляция порфиринов и фталоцианинов в У5пН.
3.4.1. Синтез порфиринов и фталоцианинов.
3.4.2. Синтез ксерогеля У5пН2С.
3.4.3. Интеркаляция порфиринов и фталоцианинов из растворов в порошок У5 пН.ИЗ
3.4.4. Интеркаляция порфиринов нанесением на пленки У5пН водных растворов
3.4.5. Интеркаляция порфиринов и фталоцианинов из водных растворов в гель У5пН
3.4.6. Интеркаляция фталоцианинов по реакции катионного обмена с
Ви4МУ5пН интеркалатным соединением
Благодарности.
Список литературы


Исследование влияния электронных взаимодействий между компонентами гибридной системы на физические свойства интеркалатных материалов, исследование температурных зависимостей сопротивления и магнитной восприимчивости полученных материалов. Получение новых интеркалатных материалов на основе катионных и цвиттерионных порфиринов и фталоцианинов и пентаоксида ванадия. Исследование влияния заместителей в порфири новом или фталоцианиновом кольце, условий интеркаляции на ориентацию молекул в слоях и стехиометрию интеркалатного материала. Объектами исследования выбраны металлоцены Ср2Ре, Ср2Со, Ср2РП, катионные и цвиттерионные пиридилзамещенные порфирины и оксипиридилзамещснные фталоцианины, дихалькогсииды титана Пвсг, Т1Те2, гидратированный пентаоксид ванадия У5 пН. Методы исследования. ЯГРспектроскопия, элементный анализ. Впервые проведено систематическое исследование электронного строения и свойств интеркалатных соединений на основе кобальтоцена, ферроцена и слоистого Те2. Впервые показана возможность интеркалирования металлоценов из паровой фазы в слоистые дихалькогениды титана. Установлено, что ход реакции интеркаляции зависит от выбора растворителя. Наиболее эффективным растворителем для получения интеркалатных соединений из растворов металлоценов является ГГФ, т. Хд4Циклопетщшенкобальта. Полученные в работе интеркалатные материалы МСр2о. Те2 М Ре, Со проявляют металлические свойства в области низких температур, что расширяет возможности применения полученных соединений в качестве проводящих материалов. Впервые исследован процесс термического распада металлоценов, интеркалированных в решетку Те2, приводящий к получению материалов, в которых магнитные частицы равномерно распределены в немагнитной матрице. Получены новые интеркалатные материалы на основе замещенных порфиринов и фталоцианинов и пентаоксида ванадия с разной ориентацией молекул в слоях УгОзпЬЬО. Установлено, что состав интеркалатных материалов и расположение внедряемых молекул в межслоевом пространстве зависит от природы органической молекулы, состояния ксерогеля и условий проведения реакции. Впервые замечено, что увеличение температуры реакции приводит к переориентированию органических молекул в слоях и увеличению межслоевого расстояния. Показано, что интеркаляция макроциклических комплексов в слои ксерогеля приводит к уменьшению размеров частиц интеркалатных соединений, что перспективно для получения наноматериалов. Получение новых интеркалатных материалов на основе органических комплексов металлов и слоистых неорганических соединений. Установление зависимости стехиометрии и структуры интеркалатных материалов от природы внедряемой молекулы, структуры и состояния слоистого соединения и условий проведения реакции интеркаляции. Исследование электрофизических свойств интеркалатных материалов 2i2 М , Со. Апробация работы Результаты исследований были представлены на Международных конференциях i Нижний Новгород, , Органическая химия от Бутлерова и Бейлыптейна до современности СанктПетербург, , i Ii i i Москва, , Международная конференция по металлоорганической и координационной химии Нижний Новгород, , XXIV Международная Чугаевская конференция по координационной химии СанктПетербург, , X Молодежыая конференция по органической химии Уфа, , на ой и ой Нижегородских сессиях молодых ученых Нижний Новгород, , . Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 4 статьях и тезисах докладов на российских и международных конференциях. Президента РФ I ПИ3, фантов РФФИ 8а, 4 и контрактов . Федерального агентства по науке и инновациям. Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 6 наименований. Работа изложена на 5 страницах печатного текста и содержит таблиц и рисунков. Во введении обоснованы актуальность темы, выбор объектов исследования, сформулированы цели работы. В главе 1 кратко приведены общие сведения об интеркалатных материалах и дан обзор методов синтеза, исследования морфологии и свойств полученных ранее интеркалатных материалов. Глава 2 содержит обсуждение результатов. В главе 3 представлены различные методики синтеза интеркалатных материалов и физикохимические методы исследования полученных образцов.