模板调控下的若干主族元素硫属化合物的合成、结构表征与性能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 王欣 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-05-31 |
| 授予单位 | 中国科学院福建物质结构研究所 |
| 授予地点 | 福建物质结构研究所 |
| 导师 | 吴新涛 |
| 关键词 | 主族元素硫属化合物 X-射线单晶衍射 结构 磁性 半导体 模板 |
| 学位专业 | 物理化学（含：化学物理） |
| 中文摘要 | 主族元素硫属化合物因其丰富的结构以及在催化、离子交换、吸附、光电导体等领域潜在的应用前景而受到人们的广泛关注。但是其合成也受到诸多因素的影响，例如溶剂、客体离子、反应温度以及反应时间等。因此，合成和研究新型主族元素硫属化合物尤其是具有良好光、电、磁性能的主族元素硫属化合物，仍然是当今人们非常感兴趣同时又极具挑战性的研究课题。 本论文在总结以往硫属化合物研究的基础上，通过寻找并选择适当的溶剂和模板剂，探索和合成了系列具有新型结构的主族元素硫属化合物，丰富了硫属化物的结构化学，进一步揭示了其合成规律。我们以过渡金属配合物以及有机胺阳离子作为模板试剂，合成了下列十三个新颖的主族元素硫属化合物： [Mn(phen)2AsIII2Se3(Se2)]n (1) [Mn2(phen)(AsIII2S5)]n (2) [Mn3(phen)3(AsVS4)2]n•nH2O (3) [Mn2(phen)(SbIII2S5)]n (4) [3-depnH2]Sb8S13•H2O (5) [Ni(en)3]2Sb2Se5 (6) [Ni(dien)2]3(SbS4)2 (7) [Co(en)3]Sb2S4 (8) [Ni(en)3]2Sn2S6•H2O (9) [tmdpH2]Sn3S7 (10) Sn(edt)2(phen) (11) Sn(edt)2(2,2'-bpy) (12) [Sn(edt)2(4,4'-bpy)]n•2n[(CH3)2NH] (13) 我们对上述化合物进行了红外、元素分析、粉末衍射、固体紫外和热重等方面的表征，并研究了部分化合物的磁性和导电性能。 化合物1、2、3和4都是以[Mn(phen)m]2+作为模板剂得到的。化合物1具有一维电中性的链状结构，是由Se22-作为桥联配体连接SBUs形成，这在文献中的报道还是非常少的。对于化合物2和3，虽然反应物和反应条件相同，但仅仅是由于反应物的摩尔比例不同，却得到不同价态的砷硫化合物。实验结果表明：反应起始物的比例不同会导致生成含不同氧化态砷的硫属化合物，同时，有机胺的浓度不同也会导致不同产物的生成。另外，我们还测试和研究了上述四个化合物的热、电和磁性质。研究结果表明，四个化合物均具有半导体性质，它们的带隙（Eg）分别为2.03 eV (1)、2.01 eV (2)、1.97 eV (3)和2.23 eV (4)。 在以[M(amin)m]n+ (M = Ni, Co)金属配合物阳离子作为模板试剂的调控下，我们得到了化合物6、7、8和9。其中，化合物8由孤立的[Co(en)3]2+阳离子和无限的1 [SbS2-]一维链组成，1 [SbS2-]一维链是由三角锥构型的SbS3单元通过共用顶点的硫原子形成。 当用有机胺阳离子作为模板试剂，我们得到了化合物5和10。在化合物5中，SbS3和SbS4单元通过共用顶点和共边形成Sb15S15三十元环，这种Sb15S15三十元环进一步相互连接形成二维的(Sb8S132-)n多孔层。而化合物10则是由Sn3S4欠完整立方烷单元通过两个μ2-S原子连接形成的具有(6,3)拓扑结构的二维阴离子层。我们还测试了化合物5的阻抗性质，其晶界和晶粒电导率分别为5.68 ×10-6 S cm-1和1.43 ×10-6 S cm-1，其带隙Eg为1.97 eV。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-05-09 |
| 页码 | 158 |
| 源URL | [http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7680]  |
| 专题 | 福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王欣. 模板调控下的若干主族元素硫属化合物的合成、结构表征与性能研究[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：福建物质结构研究所
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