铼的化学气相沉积前驱体的合成探究

作     者：王薇 

作者单位：昆明理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：胡劲

授予年度：2013年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：铼 化学气相沉积 前驱体 六氯铼酸钾 乙酰丙酮 高铼酸钾 

摘      要：金属铼以及铼合金因其优良的高温力学性能、极好的耐腐蚀性能、优异的耐磨性能及室温塑性等特性,在国防、电子、航空航天及新材料等各种尖端科技领域得以广泛应用。 铼的加工工艺比较复杂,化学气相沉积(CVD)对于制备难加工金属具有优越性,从原料就可以直接得到所需金属材料,避免了繁琐的加工工序。化学气相沉积工艺过程一般在密封的真空系统中进行,极少杂质,纯度较高,所得产品密度接近理论值,这是其他工艺难以达到的。 鉴于现阶段各种铼的化学气相沉积前驱体的制备方法存在缺点,本文旨在制备新型合成工艺简单,易保存且环保的铼的有机金属配合物作为铼的化学气相沉积前驱体。 本论文以铼粉为起始原料,合成中间产物六氯铼酸钾(K2ReCl6),并研究了不同温度,氯气流量等对六氯铼酸钾合成的影响,确定最优的反应参数;再以六氯铼酸钾为中间原料,运用有机合成的方法探索制备各种铼的化学气相沉积前驱体。 在探索过程中,制备出一种紫红色易溶于水和无水乙醇的铼的乙酰丙酮配合物,此配合物从未在中外文文献中提及。采用红外光谱、紫外光谱、核磁共振氢谱、质谱以及等离子发射光谱等检测手段对其进行结构和性能的表征,确定其结构;且根据实验现象对该配合物的合成机理进行探讨分析。根据该化合物的热重-差热分析图,从而进一步确定此种新的化合物用作铼的化学气相沉积前驱体的可能性。 在探索研究中合成的二聚二乙酰丙酮氧铼,具有原料易得,合成工艺简单,热力学性能适宜等特点。有作为铼的化学气相沉积前驱体的前景。 在制备铼的三氟乙酸配合物的实验研究过程中,合成出不溶于水的白色粉末,经检测可知该化合物为高铼酸钾。由于高铼酸钾的毒性以及较高的熔沸点,其不利于作为化学气相沉积前驱体。