层状类钙钛矿材料（C_nH_（2n+1）NH_3）_2MnCl_4（n=2，4，6，8，10，12）和（H_3NC_4H_8NH_3）MnCl_4的制备及表征

【摘要】： 层状类钙钛矿有机-无机分子组装材料是指由有机组元和无机组元通过一定方式结合形成结构独特的材料，其中无机模板层由钙钛矿结构共顶点的八面体金属卤化物[MX_4]~(2-)构成，层间交互堆积着有机阳离子。将有机组元和无机组元在分子水平上组装的目的是能够发挥两种组元的性质特征，使材料和相关器件的性能可设计且可控制，初步研究表明这类材料具有独特的电学和光学特性，是一类新型功能材料。 类钙钛矿有机．无机分子组装材料通式一般为(RNH_3)_2(CH_3NH_3)_(m-1)MX_(3m+1)或(H_3NRNH_3)(CH_3NH_3)_(m-1)MX_(3m+1)(m=1，2，3，…，∞)。本文用溶液法合成了m=1系列层状类钙钛矿有机-无机分子组装材料(CnH_(2n+1)NH_3)_2MnCl_4(n=2，4，6，8，10，12)和(H_3NC_4H_8NH_3)MnCl_4，通过改变有机脂肪链的长度和有机组元氨基数目的变化，来研究有机组元的变换对材料结构和热稳定性的影响。 论文内容主要包括以下两个方面：(C_nH_(2n+1)NH_3)_2MnCl_4(n=2，4，6，8，10，12)和(H_3NC_4H_8NH_3)MnCl_4的晶体粉末和薄膜制备；采用XRD、IR、XPS、DSC-TG等方法对(CnH_(2n+1)NH_3)_2MnCl_4(n=2，4，6，8，10，1 2)和(H_3NC_4H_8NH_3)MnCl_4进行结构表征和热稳定性研究。 研究发现(C_nH_(2n+1)NH_3)_2MnCl_4(n=2，4，6，8，10，12)系列层状类钙钛矿有机-无机分子组装材料晶体结构具有高度取向性，有机脂肪链分子在c轴方向与无机模板层以氢键相结合，随着反应物中有机组元碳链长度的增加，晶体的d值依次增加。按每两个碳原子链长2.52 (?)计算，层间碳链可能是部分叠置的。元素分析结果显示各样品中C、H、N元素的质量含量的实测值与根据分子式计算得出的理论符合得较好，合成的层状类钙钛矿有机-无机分子组装材料具有预期的分子结构。旋涂法沉积的该类材料的薄膜具有较好的单相结构，材料成膜后，其单相晶体的c轴很好地垂直于石英基片表面。该类材料具有很好的热稳定性，理论分解温度在300℃左右。