利用溶液前体物组合化学方法研究固相体系相关系.pdfVIP

维普资讯 第 2期 无 机 化 学 学 报 V01．19．No．2 2003年 2月 CHINESE JOURNAL0FIN0RGANICCHEMISTRY Feb．，2003 利用溶液前体物组合化学方法研究固相体系相关系 杨子 良 秦瑞雯 田曙坚 别利剑 林建华 (稀土材料化学与应用国家重点实验室，北京大学化学与分子工程学院，北京 100871) 利用溶液前体物组合化学方法研究了La—Ca．Mn一0的相关系。这种合成方法可 以完全重现常规 固相反应得到的相关系，表 明溶液前体物组合化学是一种研究固态相关系的可靠方法 。组合化学方法对于提高寻找新型化合物和研究相关系研究效率方 面具有重要意义 。 关键词 组合化学方法 相关系 分类号 06l 组合化学方法是最近发展起来的重要化学实验 体系化学组成的合成方法 。我们在本文 中选用溶液 方法。组合化学方法在有机合成和药物筛选方面的 热解法l6·71合成了La—Ca．Mn．O体系样品库，并利用 应用，大大地提高 了研究工作效率。近些年，组合化 x．射线衍射对体系中物相分布进行了研究。我们 曾 学方法被应用于无机材料的筛选，在新型发光材料 、 经利用常规方法研究 了La—Ca．Mn．0的相关系}8J。这 超导材料 、巨磁阻材料等 ¨。功能材料 的系统筛选 是一个比较复杂的体系，存在有多种二元化合物和 中，显示出了巨大潜力。体系的相关系是固体化学 一 个三元化合物 LazCazMnO，是验证组合化学方法 的基础，也是寻找新型材料的基本依据。 目前，固态 可靠性的合适体系。 体系相关系的研究仍依赖实验，一个三元相图一般 1 实验部分 需要合成几十个实验样 品，常需要几个月才能完 成。因此，尽管经过了近百年的积累，人们只是完成 反应器设计：反应器 由两块刚玉板构成．一块为 了大部分二元相图和少量三元相 图，更多组分的相 布满长方形 J／,~L的刚玉板，如图 l所示，在多孔板上 关系几乎是空 白。 排列着多个构成矩阵的长方形的／l,~L，一块为无孔 组合化学方法对新材料的筛选十分有效，但将 刚玉板。在实验中，将多孔板放置在表面光滑平整的 组合化学方法应用于相关系研究仍有一些困难有待 无孔板上面，构成微区反应器。 克服，其中两方面问题非常重要：合适的合成方法和 样品制备：在 54个标定重量的 1．5mL塑料离 高效的物相鉴定手段。专门用于组合化学方法的x． 心管中，按照图2中所示 的成份，分别加入一定体积 射线衍射仪 已经有商 品，Bruker公司的生产 的 的La(NO)、Ca(NO)：与 Mn(NO)：溶液 (2—4mol D8．discover衍射仪是一种实用、高效检测设备 。与药 · L。)‘。混合均匀后，称量管内溶液的重量，并依次 物和材料筛选不同，相关系研究不需要数 目巨大的 加入质量百分比为 30％的聚乙二醇，以防止样品间 实验数据。一般情况下，几十个数据点就可以较完 的溅射污染。超声混匀后，用微量进样器量取适当的 整地描述三元相 图，几百个点就可 以描述 四元相 体积 (目标产物约 10mg)加入到反应器 中，在 600~C 图。但相关系研究对实验点化学成份的可靠性和反 的马弗炉 中热解。冷却并压