Mn（Ⅱ）取代磷酸铝和磷酸锰微孔化合物的水热合成与表征

本论文主要研究在Al-Mn-P 体系下,有机胺为模板剂,具有开放骨架结构的Mn(II)取代的磷酸铝分子筛的水热合成与表征,旨在进一步发现并研究其结构、组成的多样性以及潜在的应用价值;同时对具有优良磁学性质的磷酸锰化合物的合成和Al/P 比为4/5 的磷酸铝微孔化合物的合成进行了探索性研究。 分别以三乙烯二胺为和1,3-丙二胺为模板剂成功合成出具有三维开放骨架的Mn(II) 取代的磷酸铝分子筛0.5[C6N2H14]·[MnAl3(PO4)4(H2O)2] 和[C3N2H12]·[MnAl3P4O17]·[H3O];它们都属于AFN 类型分子筛,骨架上25%的Al 原子被Mn(II)取代,不同的是它们非P 原子的配位状态;通过计算机分子模拟的方法推断主-客体相互作用不仅决定Mn(II)离子在磷酸铝分子筛(AFN)中的取代量和取代位置而且决定其配位状态。以异丙胺为模板剂,合成出具有GIS结构类型的MnAPO-GIS;以三乙烯四胺为模板剂,合成出具有开放骨架的Mn3Al6(PO4)12·4tren·11H2O,其中Mn 和Al 原子占据同一位置。以二乙烯三胺为模板剂得到具有三维间断结构的C4N3H16·Al4P5O20(H2O)2。 同时得到不同维数的磷酸锰化合物,包括:一系列薄层状化合物MnPO-Ln,一个具有亚铁磁性质的层状化合物[NH4]2[Mn3P4O14(H2O)2]、一个具有反铁磁性质的层状化合物Mn6(H2O)2(HPO)4(PO4)2)·C4N2H12 和一个具有三维开放骨架的磷酸亚磷酸锰微孔化合物Mn5(μ-OH2)2(PO4)2(HPO3)2·2H2O。