锡硫属化合物的合成、结构及性质研究

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硫属化合物由于在半导体材料、光催化、非线性光学、离子交换和吸附等方面具有应用价值,长期以来对它的研究一直受到人们的关注。水热和溶剂热是合成硫属化合物的重要方法,在模板剂和结构导向剂的作用下,以SnQ4四面体或SnQ3(Q=S或Se三角锥型为初级建筑单元通过共顶点或共边形成结构多样的锡硫属阴离子,然后通过配阳离子或质子化的胺作为电荷补偿剂形成中性的锡硫属化合物。第一章是前言部分,简单介绍了有机螯合胺在硫属化合物中的作用,以及锡硫属化合物和硫属超四面体化合物的研究进展。第二章我们通过引入辅助配体1,3–二(4–吡啶)丙烷(bpp)、2,2-联吡啶(2,2-bpy)、1,2,4-三氮唑(pyrrodiazole),以乙醇胺为模板剂或结构导向剂,在水热条件下合成出3个具有超四面体结构的硫属化合物:[(H2bpp)2+]8n[Sn4In16S32O4(OH)6]n(1),[H2(2,2 -bpy)2+]8n[Sn4In16S32O4(OH)6]n(2)和[(H2triazole)2+]8n[Sn4In16S32O4(OH)6]n(3)。金属原子电荷的大小是合成硫属超四面体簇大小的重要因素,有趣的是在这些T4构型的化合物中,并没有形成T4超四面体簇所需的二价金属,而是被O原子所取代,依然符合鲍林的静电规则达到局部的电荷平衡。具有含氧的T4超四面体构型,在以往的超四面体化合物中非常罕见。此类化合物在光催化、非线性光学和半导体性能方面可能具有良好的应用前景。第三章我们通过引入过渡金属,以二乙烯三胺(dien)为结构导向剂合成出了两个具有分离的Sn2Se64-和配阳离子的锡硫属化合物,[Co(dien)2]2Sn2Se6(4)和[Ni(dien)2]2Sn2Se6(5),其中Sn2Se64-是由两个四面体SnSe4通过共边连接形成的二聚体阴离子。在SnCl2和硫属单质条件下,以二胺或多胺为模板剂或结构导向剂,主要生成二聚体离子Sn2Se64-,但是我们通过改变反应温度和反应时间,合成出具有三聚体离子Sn3S72-构型的硫属化合物Ni(dien)2(Sn3S7). H2O(6)。它是由二维层状离子[Sn3S72-]n构成,Ni(dien)+位于无机层之间。第四章对本论文工作进行了总结,并展望了该课题的研究前景。
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