Organic-inorganic hybrid materials from metal halides | Slabbert | Suid-Afrikaanse Tydskrif vir Natuurwetenskap en Tegnologie
Home ▶ Vol 33, No 1 (2014) ▶	Slabbert
Organies-anorganiese hibriedverbindings van metaalhaliede
Author: Cara Slabbert1
Affiliation: 1Department of Chemistry, University of Pretoria, South Africa
Correspondence to: Cara Slabbert
How to cite this abstract: Slabbert, C., 2014, ‘Organies-anorganiese hibriedverbindings van metaalhaliede’, Suid-Afrikaanse Tydskrif vir Natuurwetenskap en Tegnologie 33(1), Art. #1003, 1 page. http://dx.doi.org/10.4102/satnt.v33i1.1003
Organic-inorganic hybrid materials from metal halides. The materials we study combine organic components and metal halides, leading to the formation of organic-inorganic hybrid materials. These materials retain and combine the desired inherent properties of both constitutional moieties, rendering them multifunctional. The effects of change in variables on the structural trends in the crystal systems were investigated. Characterisation was done employing single crystal and powder X-ray diffraction.
Die veld van kristalingenieurswese behels die ontwerp en sintese van molekulêre vastestofstrukture met sekere verlangde eienskappe. Die klem lê dus op die begrip, manipulering en uitbuiting van intermolekulêre interaksies.
Die molekulêre selfrangskikking van organiese molekules en anorganiese metaalhaliede lei tot die vorming van nano-saamgestelde organies-anorganiese hibriedmateriale. Beide ioniese- en koördinasiehibriede kan gevorm word, afhangende van die sintetiese kondisies wat gebruik word. Hierdie materiale trek tans aandag in die veld van kristalingenieurswese as gevolg van hul vermoë om die inherente eienskappe van beide samestellende komponente te behou en te kombineer. Eienskappe soos strukturele diversiteit, bandgapingverstelbaarheid, sjablooneffek en optiese eienskappe (Mitzi
et al. 2001) word aan die organiese komponent toegeskryf, terwyl meganiese hardheid, elektroniese, magnetiese- en optiese eienskappe deur die anorganiese komponent bygedra word. Gevolglik is die hibriedmateriale dikwels multifunksioneel (Ciurtin et al. 2001; Mateo-Marti et al. 2008) en lok belangstelling uit as gevolg van hul moontlike wye reeks tegnologiese toepassings (Li et al. 2010).
Die organiese komponent bevat gewoonlik ’n amien- of amiedfunksionaliteit, terwyl die anorganiese komponent meestal ’n divalente metaalhalied is. Kohesie tussen die samestellende komponente word bewerkstellig deur óf koӧrdinasie met stikstof as koӧrdineerderatoom óf deur ioniese kragte waar stikstof dan geprotoneer word om sodoende ’n formele positiewe lading aan die organiese komponent te verleen, en op hierdie manier ioniese materiale te vorm. Waterstofbindings is ook algemeen teenwoordig. Brugvorming van metaalatome deur die haliedligande kan ook dimensionaliteit van die strukture affekteer en die vorming van eendimensionele kettings, tweedimensionele vlakke en driedimensionele netwerke is moontlik.
In hierdie studie is ’n reeks van verskillende divalente metaalhaliede gekombineer met akridien en fenasien as stikstofbevattende organiese komponente. Die effek van verskeie veranderlikes op die kristalstrukture van die hibriedmateriale is ondersoek. Die veranderlikes sluit ’n verandering in die metaalatoom, haliedatoom, stoïgiometrie, en die gebruik van verskillende oplosmiddels in. Strukturele karakterisering is gedoen deur enkelkristal- X-straaldiffraksie, terwyl poeiermonsters met poeier- X-straaldiffraksie ondersoek is.
Die volgende stap in hierdie studie is om ondersoek in te stel na eienskappe van die materiale. Magnetiese eienskappe van die materiale waar die oorgangsmetaal Mn(II), Co(II), Cu(II) en Fe(III) is, kan eksperimenteel deur SQUID-magnetometrie bestudeer word. Die tipe magnetiese interaksies teenwoordig in die monsters, hetsy ferromagneties, paramagneties of antiferromagneties, kan deur hierdie tegniek bepaal word. Elektroniese eienskappe van monsters wat kristallyn is, kan bestudeer word deur potensiaal-stroommetings te doen om die geleidingsgedrag van die materiaal vas te stel. Diffusierefleksie-spektroskopie kan gebruik word om die bandgapingsgrootte te meet. As gevolg van die moontlike halfgeleier-eienskappe van die materiale, sowel as die feit dat die organiese komponent chromofories is, kan hul toepaslikheid as sensitiseerders in kleurstof-gesensitiseerde-sonselle ook ondersoek word.
Ciurtin, D.M., Dong, Y.B., Smith, M.D., Barclay, T. & Zur Loye, H.C., 2001, ‘Two versatile N,N‘-Bipyridine-Type ligands for preparing Organic−Inorganic coordination polymers: New Cobalt- and Nickel-Containing framework materials’, Inorganic Chemistry 40(12), 2825–2834. http://dx.doi.org/10.1021/ic0014336
Li, C.R., Deng, H.T., Wan, J., Zheng, Y.Y. & Dong, W.J., 2010, ‘Photoconductive properties of organic–inorganic hybrid perovskite (C6H13NH3)2(CH3NH3)m − 1PbmI3m + 1:TiO2 nanocomposites device structure’, Material Letters 64(24), 2735–2737. http://dx.doi.org/10.1016/j.matlet.2010.09.018
Mateo-Marti, E., Welte, L., Amo-Ochoa, P., Miguel, P.J.S., Gomez-Herrero, J., Martin-Gago, J.A. & Zamora, F., 2008, ‘Direct evidence of nanowires formation from a Cu(I) coordination polymer’, Chemical Communications 945–947. http://dx.doi.org/10.1039/b711416h
Mitzi, D.B., Chondroudis, D. & Kagan, C.R., 2001, ‘Organic-inorganic electronics’, IBM Journal of Research and Development 45, 29–45. http://dx.doi.org/10.1147/rd.451.0029