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鈮酸鹽層狀鈣鈦礦的合成與插層性能研究

時間:2019-05-31 21:31來源:畢業論文
鈮酸鹽層狀鈣鈦礦材料是一類具有獨特晶體結構的復合氧化物。本文探討了固相法合成鈮酸鹽層狀鈣鈦礦的過程并對其插層性能進行了研究。實驗過程所得的樣品全部通過SEM和XRD的方法

摘  要:鈮酸鹽層狀鈣鈦礦材料是一類具有獨特晶體結構的復合氧化物。本文探討了固相法合成鈮酸鹽層狀鈣鈦礦的過程并對其插層性能進行了研究。實驗過程所得的樣品全部通過SEM和XRD的方法對其結構以及形貌進行表征與測試。結果表明:KCa2Nb3O10具有層狀結構,酸化后的HCa2Nb3O10可以與CH3(CH2)3NH3反應形成C4H9NH3+的插層化合物。35792
畢業論文關鍵詞:層狀鈣鈦礦;鈮酸鹽;固相反應法;插層
Study on the  Synthetise  and  Intercalation  Performance  of  Layered  Perovskite-Type  Oxide  Niobate
Abstract:Perovskite material of layered niobate is a type of oxidate with unique crystal structure.This paper discusses the solid phase synthetise and intercalation  performance  of  layered  perovskite-type  oxide  niobate. The experimental sample structure and appearance will be tested through the way of SEM and X-Ray Diffraction. Results show that:KCa2Nb3O10 has a layered structure, acidified HCa2Nb3O10 and CH3(CH2)3NH3 reaction formation C4H9NH3+ of intercalation compounds.
Key Words:Layered Perovskites ;Niobate ;Solid  State  Reaction ;Intercalatio
引 言
鈣鈦礦氧化物其分子通式為ABO3,是一系列類鈣鈦礦化合物的統稱多屬于立方晶系。其中A位原子一般是半徑較大的金屬陽離子位于立方體的中心,但     B原子通常是體積較小且可配位形成八面體的高價陽離子位于立方體的頂角而O  原子則位于立方體12條棱的棱心。三個原子呈簡單而有序的立方排列,并構成了以B原子為結點的立方晶體(圖1a)。B 位離子與O 離子可以配位形成標準的共角BO6正八面體,并且以此種形式展開形成三維網絡。A位置上的陽離子則填補BO6 八面體大空穴中(圖1b) [1]。

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層狀鈣鈦礦材料是鈣鈦礦和其他結構的共生物,一類具有層狀主體結構的復合氧化物。一般情況下根據其結構的不同通常將其分為三類:1.  Dion—Jacobson 系列層狀鈣鈦礦結構,通式為A[An-1BnO3n+1] ,其結構中最為典型的例子是三層的Dion—Jacobson 相 CsCa2Nb3O10[2],每個分子式單元包含有一個層間夾層陽離子(圖2.a)。 2. Ruddlesden—Popper 系列層狀鈣鈦礦結構,該類化化合物常見組成為A2[An-1BnO3n+1] ,為層狀鈣鈦礦氧化物中的典型結構,其具有代表性的氧化物為三層Ruddlesden—Popper 相的K2La2Ti3O10,每個分子式單元包含有兩個層間夾層陽離子(圖2.b)[3]。3. Aurivillius 系列層狀鈣鈦礦結構[4](Bi2W2 O 10)其結構類似于在鈣鈦礦層中插入了四方棱錐,鈣鈦礦層與層之間形成夾心型的網絡結構(圖2.c)。
目    錄
摘  要    1
引  言    1
1  實驗部分    5
1.1儀器與試劑    5
1.2  實驗方法    5
1.3  樣品表征    6
2  結果與討論    6
3  結  論    8
參考文獻    8
致  謝    11
鈮酸鹽層狀鈣鈦礦的合成與插層性能研究
鈣鈦礦的晶胞結構
圖 1  鈣鈦礦的晶胞結構
圖 2  層狀鈣鈦礦的三種不同結構示意圖
層狀鈮酸鹽ACa2Nb3O10 (A為堿金屬)是一類n = 3的 Dion–Jacobson相鈣鈦礦氧化物。但其層間中心A原子的規則幾何構型具有尺寸效應。當大的陽離子Cs和Rb存在時則形成一個變形的立方晶格,而小的Li更喜歡填補到相鄰的鈣鈦礦四面體層[5]。但是不同的是中等大小的K卻一般采用三角棱柱形的幾何構型。本論文中采用的是由鉀離子插入到鈣鈦礦塊層板間組成的Dion-Jacobson相鈮酸鹽KCa2Nb3O10層狀鈣鈦礦復合物。 鈮酸鹽層狀鈣鈦礦的合成與插層性能研究:http://www.aftnzs.live/huaxue/20190531/33907.html
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