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武漢磁共振中心開放共享取得新成果
2012-07-10
依托武漢磁共振中心的固體NMR實驗平臺，東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院熊仁根教授課題組與該中心的鄧風(fēng)課題組合作，在鐵電-介電“分子轉(zhuǎn)子”的動力學(xué)性質(zhì)研究方面取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究結(jié)果以共同通訊聯(lián)系作者的形式發(fā)表在近期的《美國化學(xué)會志》上(J. Am. Chem. Soc. 2012, 134: 11044-11049)。
固體NMR是研究功能材料分子結(jié)構(gòu)和動力學(xué)性質(zhì)的重要實驗手段，不僅可以提供化合物分子的結(jié)構(gòu)信息，而且還能提供其運動模式、運動速率及活化能等動力學(xué)性質(zhì)參數(shù)。研究人員通過變溫1H、13C、2H固體NMR實驗技術(shù)，以及其它表征手段如IR、PXRD、DSC、鐵電介電常數(shù)測量等，研究了[Cu(Hdabco)(H2O)Cl3]“分子轉(zhuǎn)子”的動力學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化趨勢，合理提出了該“分子轉(zhuǎn)子”在鐵電-介電相轉(zhuǎn)化過程的分子動力學(xué)模型。固體NMR為該模型的建立提供了重要的實驗證據(jù)：在室溫下，[Cu(Hdabco) (H2O)Cl3]分子的乙烯橋繞N-N三重軸呈快速的旋轉(zhuǎn)運動;在235-285 K溫度區(qū)間，[Cu(Hdabco)(H2O)Cl3]分子主要以小角度扭動為主;而當(dāng)溫度降到235 K以下時，分子運動基本被凍結(jié)，且分子的主要構(gòu)型相對常溫發(fā)生了明顯的改變。
固體NMR實驗還提供了存在分子間N-H---O-H2氫鍵的直接證據(jù)，合理解釋了[Cu(Hdabco)(H2O)Cl3]“分子轉(zhuǎn)子”存在鐵電現(xiàn)象的原因。
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