2-D硫属化合物的合成、结构和性质研究

第一章绪论 (1)

1.1前言 (1)

1.2邻菲罗啉及其配合物的性质及应用 (2)

1.2.1邻菲罗啉直接参与配位的硫属化合物 (3)

1.2.2金属-邻菲罗啉配阳离子作为平衡剂修饰的硫属化合物 (4)

1.3低维度硫属化合物材料 (7)

1.3.1零维硫属化合物的合成研究 (7)

1.3.2一维硫属化合物的研究进展 (10)

1.3.3二维硫属化合物的研究进展 (14)

1.3.3.1二维主族金属硫属化合物 (14)

1.3.3.2二维过渡金属硫属化合物 (18)

1.4多元硫属化合物的研究进展 (23)

1.5本课题的选题意义和内容 (28)

1.5.1研究意义 (28)

1.5.2研究内容 (29)

参考文献 (30)

第二章二维结构金属–邻菲罗啉修饰的铟-锡硫属化合物的合成、结构及性质 (39)

2.1前言 (39)

2.2实验部分 (40)

2.2.1试剂和仪器 (40)

2.2.2化合物合成 (40)

2.2.2.1[Fe(Phen)3][(In/Sn)4S8].0.5(Dah).2H2O(1)的合成 (40)

2.2.2.2[Fe(Phen)3][(In/Sn)4Se8].0.5(Dah).2H2O(2)的合成 (41)

2.2.2.3[Co(Phen)3][(In/Sn)4Se8].(Cha).4H2O(3)的合成 (41)

2.2.3晶体结构的测定 (41)

2.3结果与讨论 (42)

2.3.1化合物的合成及表征 (42)

2.3.2晶体结构及性质研究 (46)

2.3.2.1金属邻菲罗啉修饰的三元铟锡硫属化合物的晶体结构 (46)

2.3.2.2金属邻菲罗啉修饰的硫属化合物的性质 (51)

2.4结论 (52)

参考文献： (61)

第三章二维结构化合物ZnS(AN)n的合成和性质 (62)

3.1前言 (62)

3.2实验部分 (63)

3.2.1试剂和仪器 (63)

3.2.2化合物合成 (63)

3.3结果与讨论 (64)

3.3.1化合物的合成及表征 (64)

3.3.2化合物的形貌 (69)

3.3.3化合物的光电性质 (72)

3.4总结 (75)

参考文献： (76)

第四章全文总结 (79)

4.1全文总结 (79)

4.2对未来工作的设想 (79)

硕士期间发表论文 (81)

致谢 (82)

2-D硫属化合物的合成、结构和性质研究第一章

第一章绪论

1.1前言

自上世纪50年代，Barrer R.M.等人[1]首次合成出人工沸石分子筛以来，人们便不断努力开发，得到了许多新型氧化物微孔材料。多孔材料因其独特的催化，吸附气体存储等性质，以及在离子交换、传感器等方面的广泛应用[2]而备受关注。但由于氧化物通常是绝缘体[3]，其在光电应用方面存在着无法跨越的局限性。因此，具有良好光电性能的硫属化合物引起人们的广泛关注并蓬勃发展。

1983年，Krebs B.等以水为溶剂合成了相关13-14族金属硫或硒的化合物，讨论了此类化合物的水热合成方法[4]，得到的化合物以碱金属和碱土金属阳离子为平衡阳离子。1989年，Bedard R.L.[5]首次以季胺盐R4N+（R=Me,Et,Pr,etc.）为模板剂，采用水热法合成了开框架结构的Ge/Sn硫属化合物，开创了较低温下合成有机杂化硫属化合物的先例。从此，低温溶剂热法已成为人们合成硫属化合物的首选方法。在此基础上，Yaghi和Feng等又以各种非螯合胺为模板剂，合成了13-14族的硫属化合物，获得了一系列从T1簇到至今最大的T5簇超四面体为结构单元的分子筛型结构[6]，质子化有机胺阳离子作为平衡阳离子存在于阴离子空穴中。该类材料具有传统分子筛材料的催化、离子交换等功能，同时也显示出了光致发光、半导体等[7]潜在的应用。1996年,Kanatzidis M.G.等[8]以螯合胺乙二胺的水溶液为模板剂，获得了2D锑硫化合物[Co(en)3]CoSb4S8,打破了以非螯合胺为模板剂的限制，实现了从非螯合胺到螯合胺的溶剂转变。2006年，Vaqueiro P.[9]首次以乙二胺为溶剂，采用溶剂热方法合成了4种含有过渡金属配阳离子的镓硫属化合物，其中化合物Mn(en)2Ga2S4结构是由1-D[GaS]-阴离子和[Mn(en)2]2+阳离子共价相连而形成的。类似过渡金属与螯合胺形成配阳离子，作为平衡阳离子修饰到阴离子骨架上，既丰富了化合物的结构，又增加了化合物材料的应用范围。近年来，Dai J.课题组[10]的工作主要集中在螯合胺体系中，成功获得许多具有功能性过渡金属配阳离子的硫属化合物，并对螯合胺的作用作了综述。

1999年，Zhang课题组[11]报道了一种新颖的溶剂热法合成CdS纳米晶，他们改进了必须用高温退火或者只有在H2S或H2/H2S氛围下才能得到ZnS/CdS纳米晶的苛