Alkoxidy hlinité

Alkoxidy hlinité jsou důležitou skupinou výchozích látek pro přípravy materiálů na bázi oxidu hlinitého (aluminy). První strukturně charakterizovaný krystalický alkoxid hlinit‎ý byl tetramerní isopropoxid [Al4(m-OPri)6(OPri)6]. Struktura této sloučeniny byla objasněna v roce 1979. Molekula ve své struktuře obsahuje centrální oktaedrický atom hliníku obklopený třemi jednotkami (m-OPri)2Al(OPri)2 s tetraedricky koordinovanými atomy hliníku. Alkoxidy s touto strukturou se nazývají Mitsubishi alkoxidy. Typické délky terminálních Al–O vazeb jsou kolem 1,68–1,75 Å, zatímco můstkové vazby jsou delší, kolem 1,82–1,95 Å.

Struktura Mitsubshiho alkoxidu

Tyto sloučeniny vykazovaly slibné katalytické vlastnosti, proto byly v následujících letech intenzivně studovány a bylo připraveno poměrně velké množství sloučenin s tímto strukturním motivem. Kromě alkoxidů hlinitých byly připraveny i např. silsesquialkoxidy gallité a indité, reakcí GaMe3 a InMe3 s alkoholy.

Transformace alkoxidů hlinitých na oxid hlinitý

Dalším možným využitím alkoxidů hlinitých je jejich transformace na oxid hlinitý, který lze využít ve širokém spektru průmyslových aplikací, jako jsou  katalyzátory, adsorpční materiály, chromatografické stacionární fáze, dielektrika pro elektroniku, ochranné vrstvy pro optiku nebo jako výchozí materiál pro keramiku.

V roce 2008 byla popsána příprava kulových částic oxidu hlinitého termolýzou iso-propoxidu hlinitého. Rozklad byl prováděn v otevřené trubkové peci při 1350 °C, nebyl přítomen katalyzátor ani žádné templátovací činidlo. Produktem byly poměrně velké (0,3-2 mm) kulové částice a-Al2O3.

Příprava filmů Al2O3 metodou ALD z 1-methoxy-2-methylpropoxidu hlinitého a vody

Další metoda přípravy filmů oxidu hlinitého z alkoxidů hlinitých byla popsána v roce 2005. Výchozí látkou byl tris(1-methoxy-2-methyl)propoxid hlinitý (Al(mmp)3) a voda. Cílem studie bylo zjištění chování tohoto nového prekurzoru během depozice atomových vrstev (ALD) a také stanovení dielektrických vlastností připraveného filmu.

Roztok prekurzoru v ethylcyklohexanu o koncentraci 0,1 M byl připojen k vyvíječi vodní páry. Teplota vodní páry byla 200 °C. Prekurzor byl do reaktoru dodáván pulzně, jako nosný plyn byl použit argon. Přítomnost vody umožnila snížení teploty depozice na 200–350 °C, bez vody byl pozorován růst až nad teplotou 350 °C. Připravené filmy byly amorfní a jejich dielektrická konstanta byla stanovena na 7.7, což je typická hodnota pro vrstvy Al2O3.

Literatura

  1. Vioux, A. Chem. Mater. 1997, 9, 2292.
  2. Turova, N.Ya.; Kozunov, V.A.; Yanovskii, A.I.; Bokii, N.G.; Struchkov, Yu.T.; Tarnopoĺskii, B.L. J. Inorg. Nucl. Chem. 1979, 41, 5-11.
  3. Atwood, D.A.; Jegler, J.A.; Liu, S.; Rutherford, D.; Wei, P.; Tucker, R.C. Organometall. 1999, 18, 976-981.
  4. Munoz-Hernandez, M.-A.; Wie, P.; Liu, S.; Atwood, D.A. Chord. Chem. Rev. 2000, 210, 1-10.
  5. Pauls, J.; Neumüller, B. Z. Anorg. Allg. Chem. 2000, 626, 270-279.
  6. Chitsaz, S.; Iravani, E.; Neumüller, B. Z. Anorg. Allg. Chem. 2002, 628, 2279-2285.
  7. Yang, W.; Wang, H.; Cheng, X.; Xie, Z.; An, L. J. Am. Ceram. Soc. 2008, 91, 2732-2735.

Leave a Reply