水热合成：开放骨架磷酸铝AlPO-CJ9与AlPO-CJ11/CJB2的研究

"开放骨架磷酸铝AlPO-CJ9和AlPO-CJ11/CJB2的水热合成是黄湃、闫文付等人进行的一项研究，该研究涉及在水热条件下合成两种特殊的开放骨架磷酸铝化合物。这些化合物分别是二维的AlPO-CJ9和三维的AlPO-CJ11/CJB2，它们由哌嗪(pip)或N-甲基哌嗪(MPIP)作为结构导向剂在特定的化学组成下形成。通过在180°C下晶化初始凝胶，研究人员成功地合成了具有独特结构的材料。AlPO-CJ9属于P21/c空间群，而AlPO-CJ11/CJB2属于R-3C空间群，两者的晶体结构参数被详细测定。X-射线粉末衍射(XRD)分析用于确认产物的结构，并发现甲基的存在显著影响了哌嗪分子在开放骨架磷酸铝合成中的结构导向作用。这项研究得到了高等学校博士学科点专项科研基金的支持，并在相关领域发表为首发论文。" 在这项研究中，黄湃等人的工作重点在于探索不同结构导向剂对开放骨架磷酸铝合成的影响。他们选择哌嗪和N-甲基哌嗪这两种有机胺作为结构导向剂，这两种化合物在分子结构上有差异，N-甲基哌嗪比哌嗪多了一个甲基。在水热合成过程中，他们以Al2O3 : P2O5 : 4.2 R : 125 H2O的比例混合原料，其中R代表结构导向剂pip或MPIP，并在180°C的高温下进行晶化处理。这样的条件有助于形成有序的开放骨架结构。 实验结果表明，合成的AlPO-CJ9和AlPO-CJ11/CJB2具有独特的晶体结构，这归因于结构导向剂的选择和其在晶化过程中的作用。AlPO-CJ9的晶体结构归属于P21/c空间群，表明它具有二维的开放骨架结构，而AlPO-CJ11/CJB2则属于R-3C空间群，显示为三维的开放骨架结构。这两类化合物的晶胞参数如a、b、c和β角均有详细记录，这些参数对于理解材料的结构特性至关重要。 通过XRD分析，研究人员能够验证所合成材料的晶体结构，进一步证明了甲基化对哌嗪结构导向能力的影响。甲基的存在改变了分子间的相互作用，从而影响了最终化合物的结构。这种影响可能涉及到分子间的氢键形成、空间填充效率以及分子排列方式等多个方面。 这项研究的成果不仅丰富了开放骨架磷酸铝化合物的种类，也为设计和合成新型功能材料提供了新的思路。通过调整结构导向剂的化学性质，可以控制材料的孔隙结构和性能，这对于催化剂、吸附剂和分离膜等应用领域具有重要意义。此外，这项工作也揭示了有机胺在无机框架材料合成中的关键作用，为进一步优化合成方法和改进材料性能提供了理论支持。