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铁(III) β-二酮配合物：用于氧化铁薄膜制备的化学气相沉积前驱体

DOI：10.1016/j.ica.2018.11.029 期刊：Inorganica Chimica Acta 出版年份：2019 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 本研究中描述了三种铁(III)β-二酮配合物[Fe(β-二酮)3]（β-二酮=2-乙酰基环戊烷甲酸酯(3a)、2-乙?；芳和榧姿狨?3b)、4,4-二甲基-1-苯基戊烷二酮酸酯(3c)）的合成。3a-c通过相应β-二酮与FeCl3以3:1比例在NaOH存在下反应制得。在氩气和氧气氛围中进行的TG和DSC研究表明，3b、c在加热过程中部分蒸发。对TG实验所得3a-c残留物进行PXRD测量，证实800°C时形成了结晶α-Fe2O3。蒸气压研究表明，配合物3b和3c具有更好的挥发性（120°C时分别为17.3 mbar(3b)、5.4 mbar(3c)），优于铁β-二酮配合物[Fe(tfa)3]和[Fe(acac)3]。使用3a、b进行的CVD研究在氧气作为反应气体时形成了氧化铁薄膜，但3c未形成氧化铁薄膜。SEM研究表明所有获得的薄膜均致密且连贯。采用金属有机配合物3a和3b分别在450°C获得了结晶γ-和α-Fe2O3薄膜。XPS研究表明形成了表面含碳杂质的Fe2O3薄膜，但薄膜内部未检测到碳。
作者： Elaheh Pousaneh，Marcus Korb，Khaybar Assim，Tobias Rüffer，Volodymyr Dzhagan，Julian Noll，Dietrich R.T. Zahn，Stefan E. Schulz，Heinrich Lang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究铁(III)β-二酮配合物的合成与表征及其作为化学气相沉积前驱体用于氧化铁薄膜制备的应用。

研究成果

铁配合物3a,b在生成氧化铁薄膜方面展现出良好性能，因其易于合成、无毒且对空气和水分稳定。所得薄膜致密且连贯，在450°C下形成了γ-和α-Fe2O3晶体层。该研究证实了这些配合物作为化学气相沉积法制备氧化铁薄膜前驱体的潜力。

研究不足

该研究受限于现有的化学气相沉积（CVD）设备，其最高工作温度不超过510°C。在测试条件下，化合物3c未能形成氧化铁薄膜。

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