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专利号: 201810983684X
申请人: 天津理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机化学〔2〕
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种含镉离子的噻吩类功能配合物晶体材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,将X mol四水合硝酸镉与水均匀混合,得到溶液A,其中,按质量份数计,所述四水合硝酸镉与水的比为1:(50~100);

步骤2,将X mol 3-噻吩丙二酸与X mol 1,3-二(4-吡啶基)丙烷加入至步骤1所得溶液A中,搅拌至少1h,过滤得到澄清溶液;

步骤3,在空气环境下,将步骤2所得澄清溶液在室温20~25℃沉淀7~14天,沉淀后过滤,得到的无色片状晶体为所述噻吩类功能配合物晶体材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤3之后,清洗所述无色片状晶体,清洗的方法为:用蒸馏水和乙醇交替洗涤至少3次,所述蒸馏水和乙醇共清洗至少6次。

3.如权利要求1或2所述制备方法所得含镉离子的噻吩类功能配合物晶体材料。

4.根据权利要求3所述的噻吩类功能配合物晶体材料,其特征在于,该噻吩类功能配合物晶体材料的化学式为:[Cd(TMA)(DPP)0.5]n,其中,TMA为3-噻吩丙二酸根,所述DPP为1,3-二(4-吡啶基)丙烷。

5.根据权利要求4所述的噻吩类功能配合物晶体材料,其特征在于,所述噻吩类功能配合物晶体材料属于正交晶系,空间群为Aba2,其晶胞参数为:α=β=γ=90.00°;

所述噻吩类功能配合物晶体材料的晶体数据和结构精修如下:

所述噻吩类功能配合物晶体材料的部分特征键长和键角如下:

用于产生等效原子的对称变换:#1:–x+3/2,y+0,z-1/2;#2:–x+3/2,y-1/2,z;

#3:–x+3/2,y+1/2,z;#4:–x+3/2,y+0,z+1/2;#5:-x+2,-y+1,z。

6.根据权利要求5所述的噻吩类功能配合物晶体材料,其特征在于,在所述噻吩类功能配合物晶体材料中,每个Cd(II)离子与O1A、O2、O3、O4B、O5和N1连接,其中,所述O1A、O2、O3和O4B共来自3个TMA,所述O2和O3为来自第一个TMA中2个羧基上的氧,所述O1A为来自第二个TMA中一个羧基上的氧,所述O4B为来自第三个TMA中一个羧基上的氧;

所述O5来自1个水分子;

所述N1来自1个DPP中的1个氮;

每个TMA共连接3个Cd(II)离子,其中,所述TMA一个羧基上的两个氧O2和O3连接同一个Cd(II)离子,所述TMA另一个羧基上的两个氧O1和O4各连接一个Cd(II)离子。

7.根据权利要求6所述的噻吩类功能配合物晶体材料,其特征在于,每1个DPP的2个氮N1和N2各连接一个Cd(II)离子。

8.如权利要求7所述噻吩类功能配合物晶体材料作为化学电阻型湿敏材料在检测湿度中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,向所述噻吩类功能配合物晶体材料提供电压为1V、频率为100Hz的交流电时,所述噻吩类功能配合物晶体材料在11%~97%的相对湿度区间内,该噻吩类功能配合物晶体材料的阻抗随所述相对湿度增加而降低,降低程度超过2个数量级。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,在电压为1V、频率为100Hz的交流电下,所述噻吩类功能配合物晶体材料在11%的相对湿度时,该噻吩类功能配合物晶体材料的阻抗的平均数为707.25MΩ;

在电压为1V、频率为100Hz的交流电下,所述噻吩类功能配合物晶体材料在33%的相对湿度时,该噻吩类功能配合物晶体材料的阻抗的平均数为711.21MΩ;

在电压为1V、频率为100Hz的交流电下,所述噻吩类功能配合物晶体材料在54%的相对湿度时,该噻吩类功能配合物晶体材料的阻抗的平均数为657.02MΩ;

在电压为1V、频率为100Hz的交流电下,所述噻吩类功能配合物晶体材料在75%的相对湿度时,该噻吩类功能配合物晶体材料的阻抗的平均数为32.58MΩ;

在电压为1V、频率为100Hz的交流电下,所述噻吩类功能配合物晶体材料在85%的相对湿度时,该噻吩类功能配合物晶体材料的阻抗的平均数为13.85MΩ;

在电压为1V、频率为100Hz的交流电下,所述噻吩类功能配合物晶体材料在97%的相对湿度时,该噻吩类功能配合物晶体材料的阻抗的平均数为2.49MΩ。