含对硫氰基苯胺盐的相变化合物寻找

论文总字数：26160字

摘 要

相变材料在光学传感、信息存储、以及压电传感等各个领域具有广阔的应用前景。特别是有机-无机杂化材料，因为它兼备了有机化合物和无机化合物的优点，同时具有可控性和加工性，在应用上展现出了优良的性能，是当下相变材料领域的研究热点之一，因为它的优缺点囊括于有机无机材料之中，可控性和加工性是同时具备的，在各个方面，均展现出了优秀并且良好的性质功能，是当今科研相变材料领域的研究热点之一。

人们会使用DSC测试结果确定相变是否发生，介电异样是否存在。同时，根据一般的状况，介电常数温度谱是找寻物质是否发生相变的一个方法。因为物理性质的异常或者是突变，是在相变点附近发生的。根据居里-外斯定律，介电常数和温度的关系是遵循公式ε_c =ε_∞ C/(T–T_c)。介电系数的数值在相变点会发生很明显的变化

因为硫原子可以和各种的金属原子发生配位，因此，这也成为了硫氰酸根的特征之一，同时，异硫氰酸根也是由N原子和S原子所配位形成的，我们可以运用S原子和氮原子在配位方面的能力，合成多维度的阴离子结构。所以，我们首先合成了相关的硫氰酸根化合物。并从介电和结构方面对其相变特征进行研究，以此来寻找相变化合物。

本论文主要分为四部分：第一部分是介绍晶体的一些性质，同时还介绍了居里-外斯定律，以及一些晶体学中重要的定理与公式；第二部分介绍本实验曾经用到过的实验仪器和试剂；第三部分主要介绍了[C₇H₇N₂S] ·ClO₄⁻ 的制备及其结构，介电性质；第四部分对本研究的结果进行总结和分析。

关键词：相变；介电异样；硫氰酸根

Abstract

Crystal phase transition, refers to the case where the chemical composition does not change due to the influence of temperature, pressure, and other chemical or physical, and many other factors, so that the crystalline structure change phenomenon. The phase change material has a very wide range of applications in the use of information storage, optical sensor and a piezoelectric sensor, and other fields, especially the organic-inorganic hybrid material, because of its advantages and disadvantages to include among the organic-inorganic materials, controllability and workability is simultaneously available, in all aspects, both showing excellent and good functional properties, it is one of the hotspot in the field of scientific research of phase change material.

When people are looking for the phase change material, often use dielectric strange use DSC (differential scanning calorimeter) test results to determine the phase transition occurs. Under normal circumstances, the dielectric constant temperature spectra of powder samples was looking for a fairly quick and easy method of phase change, or mutation because abnormal physical properties, in the vicinity of the phase transition occurs. According to the Curie - Weiss law relationship, dielectric constant and temperature it is to follow the formula ε_c =ε_∞ C/(T–T_c) the dielectric constant of the sample in the vicinity of the phase transition point there will be a large mutation.

Because sulfur atom and various metal atoms can be coordinated to, therefore, it has also become one of the characteristics of sulfate, while isothiocyanato also by the N atom and S atom which can form, we can use S and nitrogen atoms in coordinating capacity-synthetic multi-dimensional structure of the anion. Therefore, we synthesized the relevant thiocyanate compounds, and research from its dielectric and structural phase transition characteristics in order to find the phase change compound.

This thesis is divided into four parts: The first part of the crystal phase transition and knowledge were introduced in detail, and also introduced the Curie-Weiss law, as well as research and development of dielectric material; the second part I laboratory instruments and reagents used; the third part introduces the preparation and structure and dielectric properties of [C₇H₇N₂S] ·ClO₄⁻ derivative; the fourth part of the contents of this paper were summarized and analyzed.

KEY WORDS: Phase transition; Dielectric anomalies; Tiocynate

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 III

第一章 引言 5

1.1 晶体基本的性质 5

1.2 晶体的相变性质 6

1.2.1 晶体的介电性质 7

1.2.2 介电性质的理论 8

1.2.3居里-外斯定律 9

1.2.4 相变材料的研究 10

1.3 晶体的介电性质 11

1.4 相变材料的发展与应用 12

1.4.1 铁电相变与铁电体 13

1.4.2 几种具有代表性的铁电体介绍 14

1.5 本文研究的内容 16

第二章 实验仪器及药剂 17

2.1 主要实验仪器 17

2.2 主要实验试剂 17

第三章 含硫氰酸根化合物的介电性质研究 18

3.1 [C₇H₇N₂S] ·ClO₄⁻（a） 18

3.1.1化合物a的合成 18

3.1.2化合物a的表征 19

3.1.3 化合物a的晶体结构 20

3.1.4化合物a的介电测量 24

3.2 结果讨论 26

第四章 结论 26

致 谢 28

参考文献 29

第一章 引言

相变现象是由多种因素相联系所产生的。当环境的一个变量产生持续改变时，环境的结构和性质将产生巨大改变，即产生了相变^[1,3]。当一种对称因素失去时，也就意味着整个环境的宏观参数发生了改变，这是相变的典型特征之一。相变作为一个热门的研究邻域，在统计物理学、热力学、固体物理，化学和材料科学中频繁地出现。本文中，我们研究的相变体系为晶体材料。

1.1晶体的基本性质

固态、液态和气态是大自然中的许多化合物以及组成它们所必需的元素的三种在宏观角度所表现出来的状态。人们将具有这些性质，并表现出三种不同状态的物体命名为，液体，气体，固体。晶态和非晶态属于固体的两类状态，当然也可以被称作晶体以及非晶体。在自然界中，大多数的元素，化合物都会有固体的形态，并且它们之中的大多数为晶体

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