摘 要

随着现代科技的进步，单一性能的材料已不能满足人们的需要。目前通过两种或两种以上的材料的功能复合，性能优化和互补，可以制备出性能优异的复合材料——有机无机杂化材料。无机-有机杂化材料继承了无机材料高机械强度、高热稳定性和有机材料结构可设计、易裁剪和功能性可调控等特点，拥有光、磁、电和催化等多种优良的功能性质。其中卤化铅是重要的光电材料。例如PbI₂具有优良光催化性能，也是一种半导体材料，以及室温核辐射探测器、X-射线成像器件材料，应用前景广阔。本次实验用N,N-二甲基甲酰胺（DMF），二氯乙烷，丙酮，二溴戊烷，甲醇，甲基咪唑，溴化铅，溴化钾等均为分析纯反应，生成杂化物后检测分析。

关键词：无机-有机杂化 ; 介电反常 ; 应用 ;

Lead halide-based inorganic - organic hybrid materials Function Properties

Abstract

With the development of modern technology, the performance of a single material can not meet people's needs. Currently the function of two or more composite materials, complementary and optimized performance, excellent properties can be prepared composites - organic-inorganic hybrid material. Inorganic - organic hybrid materials inherited the inorganic material having a high mechanical strength, high thermal stability of organic materials and structure design, easy to cut and functional characteristics can be regulated, with a variety of excellent functional properties of optical, magnetic, electrical, and catalysis.

Lead halide is important photoelectric materials. For example PbI2 having excellent photocatalytic properties, but also a semiconductor material, and at room temperature nuclear radiation detectors, X- ray imaging device material. Application prospect.The experiments with N, N- dimethylformamide (DMF), dichloroethane, acetone, dibromopentane, methanol, methyl imidazole, lead bromide, potassium bromide were of analytical grade reaction of detection analysis of hybrids.

Keywords: Inorganic - organic ； The dielectric anomaly； Application

目录

第一章前言 4

1.1 概述 4

1.2 研究背景及研究意义 5

1.3 卤化铅基杂化材料 6

第二章实验部分 8

2.1 实验试剂和原料 8

2.2 化合物合成 8

2.3 测试仪器和方法 8

第三章结果与讨论 12

3.1 晶体结构 12

3.2 X-射线粉末衍射 13

3.3 元素分析 13

3.4 红外光谱 14

3.5 热重分析 14

3.6 差示扫描量热法（DSC）分析 15

3.7 晶体1的介电性质研究 16

3.8 变温单晶结构及X-射线粉末衍射（PXRD） 21

参考文献： 25

致谢 27

第一章前言

1.1 概述

新材料技术的发展不仅促进了信息技术和生物技术的革命，而且对制造业、物资供应以及个人生活方式产生重大的影响。因此新材料作为国家创新体系中的一个重要侧面，近年来以其突出的功能和显著的特点引起了人们的极大关注^[1]。

传统的无机材料具有优异的电，光，磁等性能，同时它们的硬度，强度和刚性都很不错，性能稳定，使用年限久，因而在生活使用上受到人们广泛的喜爱，但是其结构上的修改难度很大，难以根据实际需要来控制其大小、形状以及物理化学特性；有机化合物性能洽洽和无机材料相反具有良具有优良的分子重构，但在坚固性与稳定等方面达不到人们的需求。。如何将无机材料和有机材料两者的优异性能结合起来，保留两者的优点，寻求稳定、坚固可塑的新型无机一有机杂化材料已成为科学领域中的重要研究课题^[2-4]。

无机一有机杂化材料实现了无机材料和有机高分子材料分子级的复合，这种高精度的复合使得杂化材料在许多性能方面表现出单一无机材料或有机高分子材料所不具备的优越性能，例如：光学透明性、可调折射率及热力学。无机一有机杂化材料综合了无机材料和有机材料的优良特性，具有良好的机械、光、电、磁等功能特性，这种材料的结构、形态和性能可在相当大的范围内调节，近些年已成为高分子化学和物理、物理化学和材料科学等多门学科交叉的前沿领域，受到各国科学家的重视。在无机 一有机杂化材料的研究发展中已经展现出了深远诱人的应用前景。当前研究趋势主要集中在与光电磁性质有关的材料、催化材料、分子识别、生物传导材料、仿生材料、分子筛、太阳 能电池、离子检测等领域。以功能为目标进行无机一有机杂化材料的设计和调控已成为这一领域中的挑战性课题。

1.2 研究背景及研究意义

第一种通过无机和有机成份合成的油漆杂化材料在几千年前就被人们发明并开始实用。在玛雅人的壁画和其他物品上人们都发现过一种蓝色染料的痕迹。科学家发现，这种不易褪色的染料成分，一种是靛青植物的提炼物，一种是被称为坡缕石的黏土矿物。玛雅蓝是杂化材料中一个惊人的出色的例子，也是非常古老的一个例子^[5]。但这两种成分如何被制成一种稳定鲜艳的染料，仍是个谜。

当人类发展到了工业时代初期的时候，人们开始有意识地将有机和无机组分的材料混合生成新的物质。但是那个时期，无机一有机杂化材料的概念还没有人为的定义，混合化合物的合成更注重物理混合，而不是化学反应。随着工业生产的发展，当人类做到了了分子量级上无机、有机两相粒子的相互作用，无机、有机组分的复合则达到了一个全新的高度。在1984年，Schimdt等人才提出了无机一有机材料的概念。随着对无机-有机杂化领域的研究逐渐有了理论上的指引并为许多领域（如光电学、机械和生物等）提供创新性的特殊材料。

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