乙酰丙酮盐的合成与应用

摘要

本文采用乙酰丙酮分别与氧化铁、氧化锌直接反应合成了配合物Fe（acac）3、Zn（acac）2·H2O。FT-IR、UV-Vis结果表明，乙酰丙酮以烯醇式一价阴离子的形式分别与铁离子和锌离子发生配位，形成配合物：X射线单晶衍射结果表明，Fe（acac）3晶体属于正交晶系，空间群为Pbca，晶胞参数分别为：a=1．5494（5）nm，b=1．3595（5）nm，c=1．6589（5）nm，α=β＝γ=90°，V=3．494（2）nm3，Dc＝1．343（g·cm-3），Z＝8，μ=0．886mm-1，F（000）=1480。配合物中铁离子位于轻微变形的八面体的中心，变形八面体的六个顶点来自于3个乙酰丙酮负离子配体上的6个氧原子，每个配体负离子均以双齿方式与铁离子配位形成配合物Fe（acac）； Zn（acac）2·H2O晶体属于单斜晶系，空间群为P21，晶胞参数分别为a=1．04014（3）nm，b=0．537620（10）nm，c=1．08634（3）nm，α=90．00°，β=93．213（2）°，γ=90．00°，V=0．60653（3）nm3，Dc=1．531（g·cm-3），Z=2，μ=2．027mm-1，F（000）=288，配合物中锌离子位于畸变的四方锥中心；TG-DSC分析表明了乙酰丙酮铁和乙酰丙酮锌的热学性质。 以三氯乙酸-Fe（acac）3为引发体系，引发单体MMA的乳液聚合，研究了引发剂用量、反应时间、聚合温度对反应体系单体MMA转化率的影响。获得最佳反应条件：Fe（acac）3用量为单体的0．3wt％；反应时间为5h；聚合温度在70℃；氮气流速在80ml/min。 以Fe（acaC）3、Zn（acac）2·H2O为主要原料，用均匀沉淀法制备粒径均匀的前驱体，然后直接焙烧制备ZnFe2O4纳米晶体材料。XRD表明，前驱体中已形成了铁酸锌物相的晶粒，但晶粒发育尚不完全，并含有一定非晶成分。前驱体通过煅烧得到晶体转化较为完全的ZnFe2O4材料；TEM表明，前驱体为球形颗粒，并且粒径分布较窄，每个球形颗粒又是由许多细小的粒子聚集而成。高温煅烧后，晶体颗粒增大，晶体转化较为完全。 用氧化还原引发体系引发MMA原位乳液聚合，制备纳米ZnFe2O4/PMMA复合材料，TEM表明：复合乳液分散体系中乳胶粒子呈明显的球形分布，分散状态良好，并且可以清楚的看到纳米乳胶粒子呈典型的核壳结构。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 综述

1.1 乙酰丙酮金属配合物的研究概况

1.1.1 乙酰丙酮金属配合物的应用

1.1.2 乙酰丙酮金属配合物的合成原理

1.2 乙酰丙酮金属配合物的合成方法

1.3 本文的工作目的、研究内容和创新点

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究内容

1.3.3 创新点

第二章 乙酰丙酮盐的合成与表征

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1 实验原料

2.2.2 实验仪器

2.2.3 配合物Fe(acac)3 和Zn(acac)2·H2 O的合成

2.3 乙酰丙酮盐产率的影响因素

2.3.1 反应物配比对产率的影响

2.3.2 反应时间对产率的影响

2.4 表征与测试方法

2.4.1 傅立叶红外光谱表征

2.4.2 紫外—可见吸收光谱分析

2.4.3 差热—热重分析

2.4.4 X射线衍射单晶结构分析

2.5 结果与讨论

2.5.1 配合物的红外光谱分析

2.5.2 配合物的紫外光谱分析

2.5.3 配合物的差热—热重分析

2.5.4 配合物的晶体结构

2.6 小结

第三章 Fe(acac)3 引发单体MMA的乳液聚合

3.1 前言

3.2 实验部分

3.2.1 实验原料

3.2.2 实验仪器

3.2.3 实验方法

3.2.4 单体转化率的计算方法

3.3 TCA—Fe(acac)3 的引发机理

3.4 单体MMA转化率的影响因素

3.4.1 Fe(acac)3 的用量对单体转化率的影响

3.4.2 反应时间对单体转化率的影响

3.4.3 温度对单体转化率的影响

3.5 小结

第四章 Fe(acac)3、Zn(acac)2·H2 O为原料制备纳米ZnFe2 O4

4.1 前言

4.2 理论基础

4.2.1 均匀沉淀法

4.2.2 纳米粉体制备的团聚机理

4.2.3 纳米颗粒团聚的控制方法

4.3 实验部分

4.3.1 实验原料

4.3.2 实验仪器

4.3.3 ZnFe2 O4 的制备

4.4 表征与测试方法

4.4.1 X射线衍射表征

4.4.2 高分辨透射电子显微镜表征

4.4.3 电子顺磁共振波谱表征

4.5 结果与讨论

4.5.1 X射线衍射表征

4.5.2 透射电镜表征

4.5.2 电子顺磁共振表征

4.6 小结

第五章 纳米ZnFeO4/PMMA复合材料的制备与表征

5.1 前言

5.2 理论基础

5.2.1 纳米复合材料

5.2.2 乳液聚合法制备纳米复合材料

5.2.3 有机—无机复合乳液聚合研究进展

5.3 实验部分

5.3.1 实验原料

5.3.2 实验仪器

5.3.3 纳米ZnFe2 O4 的表面改性

5.3.4 ZnFe2 O4/PMMA复合物的制备

5.4 表征与测试方法

5.4.1 X射线衍射表征

5.4.2 高分辨透射电子显微镜表征

5.5 结果与讨论

5.5.1 X射线衍射表征

5.5.2 透射电镜表征

5.5.3 电子顺磁共振表征

5.6 小结

第六章 结论

参考文献

致谢

作者简介及读研期间发表的文章