Abstract
本論文主要是以水熱反應法合成過渡金屬釩磷酸鹽化合物，並研究其合成條件、結構化學、化合物的物理性質以及有機胺陽離子的模板效應。在本研究中共合成了(三個二維層狀及一個一維鏈狀結構)四個釩磷酸鹽。(H3dien)[(VO)2(OH)(PO4)2]•H2O (1)(H2tmdp)[(V3O4)(OH)(PO4)2]•3H2O (2)(H2tmdp)(H1.5tmdp)K0.5[(V5O7)(H2O)2(PO4)4]•H2O (3)(H2dabco)[(VO)(P2O7)] (4)化合物1是一個四價釩磷酸鹽 ，為二維層狀的化合物，層間被有機胺diethylenetriamine及結晶水所佔據。層的結構主要是由兩個共角連接的VⅣO5四角錐形成V2O9雙聚體，再經由PO4四面體連接後形成一個無限延展的層，層上有八環的窗口。化合物2是一個四五混價的釩磷酸鹽 ，也是一個二維層狀的化合物，和化合物1的結構十分類似，層的組成為VⅣO5四角錐，VⅤO4及PO4四面體，層間被有機陽離子4,4’-trimethylenedipiperidine及結晶水所佔據。在與化合物1相同的建構單元中，化合物2多了一個VⅤO4四面體與PO4四面體以共角連接的方式，形成了X3O10 (X=P,V)的三聚體，再經由PO4四面體相連後形成一個混價的層，層上也具有八環的窗口。化合物3是一個四五混價的釩磷酸鹽，主要的基本建構單元是由VⅣO5四角錐、共邊連接的VⅣO6與VⅤO6八面體以及PO4四面體。層間被有機陽離子4,4’-trimethylenedipiperidine及結晶水所佔據，而無機金屬鉀離子則填充在層上的八環窗口中，形成同時具有有機與無機陽離子的結構。值得一提的是化合物3由於密度很低，再加上層間距離達到18 A，經由實驗證實具有相當不錯的離子交換性質。化合物4為一維鏈狀化合物，具有雙磷酸根以及五配位的VⅣO5四角錐，合成條件與化合物3相同，只是將有機模板換成1,4-Diazobicyclo[2,2,2]octane，即形成完全不同的結構，有機陽離子與鏈呈現互相交錯的排列情形。