1. 研究目的与意义
随着社会科技的发展，不可再生资源的消耗过大，已经显现出短缺，资源消耗成本越来越高，环境问题已经不容忽视，这些问题一直被研究者广泛关注，提高能量的利用率，寻找或开发新能源已经迫在眉睫。相变材料一种物理性质会随温度的变化而发生变化的潜热储热材料，它能在随温度变化过程中吸收或者释放出大量的热，这种性质能很好的解决能量在时间和空间分布的不匹配性。相变材料从20世纪中期以来就登上了研究界的舞台，最早由英国的科学家telkes和raymond着手研究，但并未引起科学界的广泛关注。直到三四十年后，能源问题凸显，随着太阳能储热系统被广泛关注，相变材料可作为能量储存器成为了能源方面研究的热点。除此之外，该材料作为潜热储热材料采用储热方式进而发生相变，具有较高的储能密度，节能效果比一般材料更加明显，相变过程中温度变化较为平缓，温度容易控制，相变材料可在-160℃到200℃甚至更高温度发生相变，拥有很宽的选择范围带。基于这些优点相变材料在航空领域，太阳能领域，建筑领域，甚至国防安全领域等众多领域都具有重要的应用价值和前景。
相变材料独特的性质一直被众多研究者和学者广泛关注和研究。对其的研究尤其是晶体的结构相变一直保持着深入研究的热度。研究者们通过晶体的各种性质对其研究。通过这些变化来进行相变的研究过去发现了许多无机、有机晶体展示了有序一无序或位移的变化，更有趣的是一些分子固体，它们往往以不同的结构形式结晶或是多态间进行转换。
近年来有机小分子与无机盐或金属盐通过配位化合形成的有机-无机杂化化合物，结构稳定、容易配位调控、物理性质丰富，已经引起晶体研究界的广泛关注和兴趣。我们也注意到有机胺阳离子，如铵([nh4] )、甲胺([menh3] ,me=-ch3)、二甲胺([me2nh2] )、三甲胺([me3nh] ) 、四甲胺([men] )、二异丙胺([(me2ch)2nh2] )、咪唑及吡啶等这些离子作为配体，与一些盐类或酸类配合。形成的配合物容易在变温条件下离子运动或转动，发生结构的转变进而可引起相变。
2. 课题关键问题和重难点
相变材料是指随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质，实际上可作为能量存储器、这种特性在节能，温度控制等领域有着极大的意义。铁电材料作为相变材料的一种，同时具有铁弹性、铁电性、压电性、热释电性和逆压电性等多种的藕合性质和其它独特的物理性质。可用来制备铁电存储器、热释电红外探测器、空间光调制器、介质移相器、光波导、压控滤波器等重要的新型元器件。
本课题的关键问题是制备合适的相变材料，并对其介电特性和结构进行研究，将涉及相变材料的合成、结晶及表征，由于相变材料特有的特征，制备的条件（尤其为温度）要求比较苛刻，纯度也要求很高，结晶方式存在的差异；并对其介电常数、结构等进行表征，材料表征对材料微观结构的分析，包括材料性能、结构与性能的关系等。预计将进行相变材料的制备，结晶生成所需晶体，预计将进行差式扫描量热仪（DSC）、比重（Cp）确定、介电常数测量、X射线单晶衍射、傅里叶红外，实验要求较高，工作强度大。
3. 国内外研究现状（文献综述）
晶体在现如今的时代，有着越来越重要的作用，已经成为一种不可或缺的功能性材料。它在自然界的一些基本物质（光，电，磁等）的交互充当了载体，可进行它们之间的转换[1]。进入21世纪来发展迅速的具有铁电性质的晶体材料，经过这些年的研究发现其在电介电、热释电、压电、铁电、电光性和某些电学性质上有着不可替代和突出的优越性，故在目前在多个领域对其进行开发和研究，比如其所具有大电容性质已经被生产为大容量电容器、它能作为许多自然物质的载体的性质被传感器方面加以研究，还有被应用在红外探测方面、存储、开关、光学器件等多方面[2-3]。在均匀单相或在混合相中，出现不同成分或结构（原子、离子或电子位置及位相的变化，不同组织形态或不同性质的相，称为相变[4]。
1. 晶体性质
1.1 晶体基本性质
晶体(crystal)是有明确衍射图案的固体，其原子或分子在空间按一定规律周期重复地排列[5]。晶体中原子或分子的排列方式在空间上存在着x、y、z三轴所处区域的空间周期的变化规律，一定的距离出现一次，后面在一定的距离又会出现，这种周期复现的规律是它结构中基本的特征，可以说是最基本的性质[6-8]。像元素一样，元素是构成组织的最小单元，结构基元则是晶体物质的元素。但在晶体中单个的原子、离子或分子可以作为这个元素，一个原子基团也可以作为元素。这种元素在空间上呈现周期、无限重复地排列，呈现出了结构基元的排列方式。当把结构基元完全等同地放在每个点阵上就构成了晶体结构[9-10]。
晶体可以由多种元素组成，晶体的结构到目前为止已经被归纳为7类，不同晶体性质自然不同。晶体间或多或少的均存在一定的差异，但晶体均有一些共同的基本性质，主要包括以下五点共同的性质：（1）自限性(自范性)、(2)均一性(3)对称性(4)各向异性(5)稳定性[11]。
4. 研究方案
目前主要的相变材料多采用无机氧化物，该材料在加工和调控上存在着很大的局限性，近年来有机小分子与无机盐或金属盐通过配位化合形成的有机-无机杂化化合物，结晶出的晶体在结构上有优良的稳定性、配位键清晰且易于调控、许多特有的性质是其他物质无法取代的，一些实用性的性能远远优于简单的单组分材料。研究显示，许多有机胺离子在一定条件下很容易发生动力学上的无序，该性质通常又是引起相变材料发生结构相变和介电异常的重要原因，并且有潜在的铁电性。故本论文以晶体学上的方法，制备该类化合物中的一类，结晶生成所研究的晶体，研究其在一定温度范围内的是否存在相变，介电常数的变化情况，晶体结构等内容。基于上述目标，本文将主要研究以有机胺为配体阳离子，与金属盐所形成的阴离子，在一定的条件下配合形成化合物，加以研究和表征。
5. 工作计划
1、2013.01.04~2013.01.18 完成开题报告及文献翻译初稿
根据毕业设计的课题有机胺的有机-无机杂化化合物的合成、结晶及表征，查阅专业书籍及中外数据库文献、专利等相关资料，按期撰写开题报告，并翻译一篇外文文献。
2、2013.01.21~2013.02.28 进行国内外相关文献调研，完成综述部分
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