有机-无机杂化化合物的合成、结晶及表征开题报告

1. 研究目的与意义

作为一种新型的光电材料,有机-无机杂化化合物以其高光吸收系数、长扩散长度、高载流子迁移率等优点为人们所关注。

这类材料在太阳能电池、光电探测器、发光二极管、激光器、催化等诸多领域有极为优秀的表现。

与多晶材料相比,单晶的低缺陷、无晶界等特点使其拥有更好的性能,也为研究这类材料的本征光物理性质提供了一个理想平台。

2. 课题关键问题和重难点

近几年,有机卤化钙钛矿从光学和光伏特性到铁电性的特性引起了人们的兴趣。

这些化合物是从零维到三维网络具有不同结构的自组织晶体。

其中,二维层状钙钛矿已经因为这些晶体表现出诸如高光伏效率、电致发光、大非线性和优异的辐射诱导闪烁特性此类的各种吸引人的功能进行了广泛的研究。

3. 国内外研究现状（文献综述）

（一）背景晶体材料[1]是离子原子或分子按一定的空间结构排列所组成的固体,其质点在空间的分布具有周期性和对称性,因此,晶体具有规则的外形,而且具有自范性,均一性,各向异性,最小内能和最大稳定性等特点。

其中晶体的对称性对晶体的性质有重大影响,如非中心对称的晶体可能有对映体、旋光性、热电效应、铁电效应、压电效应和非线性光学效应等,因此非中心对称的晶体是成为这类晶体材料的主要来源。

铁电材料[2]是具有铁电效应的的一种晶体材料,其最基本的特点是在某些温度范围会具有自发极化,而且极化强度可以随外电场方向改变而改变,从而出现电滞回线。

4. 研究方案

完成任务书,了解熟悉自己的课题；(1)查阅文献,设计实验方案,初步以胺类和金属氧化物直接反应(溶剂盐酸)得到含有小分子胺的有机无机杂化化合物。

(2)对所得到的化合物进行提纯、结晶。

(3)对所得晶体进行衍射(x射线单晶衍射仪、x射线粉末衍射仪、傅立叶红外分光光度计)以研究其结构特征。

5. 工作计划

1、2022.1-2022.2：查阅相关文献资料,完成开题报告和英文文献翻译；2、2022.2-2022.3：制定初步实验方案（初步以胺类和金属氧化物直接反应(溶剂盐酸)得到含有小分子胺的有机无机杂化化合物),尝试不同原料比，完成部分实验；3、2022.3-2022.4：完成主要实验部分(对所得化合物进行提纯，结晶)；4、2022.4-2022.5：进行数据拟合、分析(通过X射线单晶衍射仪、X射线粉末衍射仪、傅立叶红外分光光度计、介电测量仪、XT-4双目显微熔点测试仪、变温X射线单晶衍射仪完成实验所需剩下的内容)； 5、2022.5-2022.6：撰写论文,准备答辩。