配合物的结构和表征.ppt

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1、第七章配合物的结构和表征材料：你们最关心的是什么？性能：你认为与哪些因素有关？结构：有哪些检测分析技术？结构表征方法衍射光谱(IR,Raman…)波谱(ESR,NMR…)显微技术(TEM,SEM,AFM,STM…)吸附与脱附等技术(Isotherms)催化反应探针分子等X-射线粉末衍射技术Bragg方程图3-1平面点阵的衍射方向XRD技术（X-rayDiffraction)每一种物相都有特征的XRD谱峰！XRD谱峰库(卡片)物质的性质、材料的性能决定于它们的组成和微观结构。如果你有一双X射线的眼睛，就能把物质的微观结构看个清清楚楚明明白白！X射线衍射将会有助于你探究为何成份相同的材料，

2、其性能有时会差异极大.X射线衍射将会有助于你找到获得预想性能的途径。从Ｘ射线粉末衍射谱图能得到的材料的特征测量材料的性质和信息峰位置(2θ角度值)多于的峰系统消光背底峰宽峰强度晶胞尺寸杂质(或指标化错误)对称性是否有无定形存在晶体(域)尺寸、应力/张力、堆垛层错晶体结构与X射线及晶体衍射有关的部分诺贝尔奖获得者名单XRD粉末技术纯度分析结晶度？是否有杂相？是否发现未知相？测定骨架杂原子因为骨架杂原子的加入可以改变晶胞参数晶体粒度根据Scherrer公式计算平均粒径B(2θ)=0.94λ/(Lcosθ)由于只有晶体大到一定尺寸(至少需要6~8个晶胞)才能观测到衍射峰，因此，衍射

3、方法测量晶粒尺寸有一定的限制，例如，对于八面沸石，其晶胞约为2.45nm，测量的极限尺寸为15~20nm。单晶XRD技术单晶衍射法的优势在于它是得到一个三维的谱图没有不同衍射峰之间的重叠。多晶衍射法是将三维的谱图压缩成一维谱图，造成了许多衍射峰的重叠。原则上，从单晶衍射法分析可以得到所有结构信息，此法是最准确最可靠的测量晶体结构的方法。电荷耦合探测器(CCD),晶体可到10微米左右；收集数据的时间仅为6-8小时；偏离因子一般可达到0.05以下。传统的X射线单晶样品体积至少在100微米；时间大约是3-4天。电子衍射电子束的波长短；电子带电荷；电子与原子的相互作用比X射线同原子的相互作用强约1

4、000~10000倍(或更高)，这使得电子衍射特别适用于微晶、表面和薄膜晶体的研究。中子衍射中子衍射是使用热中子(速度约为4000m/s，波长约1.0Å)。中子主要是被原子核所散射，所以中子衍射对测定中轻原子(包括氢原子)的位置特别有用。由于中子束在强度上比X射线弱得多，所以中子衍射需要特大单晶。应用得当，可以得到与单晶X射线衍射法同样准确度的精确结构数据。吸附研究一些有用的定义吸附（adsorption)：一个或多个组分在界面上的富集或损耗。吸附质（adsorbate):被固体(吸附剂adsorbent)吸附的物质。吸附量与吸附相对压力变化的关系研究方法重量法量压法常用的吸附介质氮气、氩

5、气、水、有机物等物理吸附化学吸附吸附力范德华力化学键力吸附热较小，近于液化热，一般在几百到几千焦耳每摩尔较大，近于化学反应热，一般大于几万焦耳每摩尔选择性无选择性有选择性吸附稳定性不稳定，易解吸比较稳定，不易解吸分子层单分子层或多分子层单分子层吸附速率较快，不受温度影响，故一般不需要活化能较慢，温度升高则速度加快，故需要活化能吸附的作用力常见的五种等温线迟滞现象(Hysteresis)图3－9迟滞环分类H1:均匀大小且现状规则的孔；H2：瓶状孔H3:狭缝状孔道，非均孔；H4:狭缝状孔道，均匀孔---没有微孔吸附分析的应用表面积BET、LANGMUIR等孔径分布微孔：BJH方法介孔：HK方法

6、大孔：汞吸附法孔容结晶度ASAP2020TriStar3000全自动快速比表面积及空隙度分析仪核磁共振技术(NMR)研究的对象是处于强磁场中的原子核对射频辐射的吸收。化学位移MASNMR化学位移原子核外围的电子云在外加磁场（H0）中，产生感生磁场，致使原子核实际感受的磁场（H）变小，为使该核发生共振，必须适当增加H0，以抵消电子云的屏蔽作用。这样磁场强度的移动表示出它们的化学位移。根据化学位移可以考查原子核所处的化学环境，从而对化合物进行结构分析。B=B0-σB0=(1-σ)B0CH3CH2CH2NO2的NMR谱。芳香酮C8H7ClO的NMR谱。(连在羰基上)光谱技术IR技术分子筛骨架振动

7、表征吸附分子的红外谱峰表征Raman技术VisibleRaman技术UV-Raman技术紫外可见光谱(UV-Visible)－电子光谱红外光谱InfraredSpectroscopy识别结构中的官能团样品用量少、样品处理简单、测量手段快、操作方便等骨架构型的判别、表面结构等方面的研究。样品的制备KBr法1/100-150纯样品法聚乙烯法图谱解析程序各种振动形式的频率分布基团频率与指纹区：4000~1333;1333-65