《多元金屬硫屬化合物的配位模板法合成與性能研究》是依託蘇州大學，由賈定先擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多元金屬硫屬化合物的配位模板法合成與性能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：賈定先
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
(1) 研究TM-M-E、Ln-M-E雙金屬和Ln-Cu(Ag)-M-E三金屬 (TM = 過渡金屬，Ln = 稀土，M =Ge、Sn、As、Sb，E = S, Se)硫屬溶劑熱反應體系，以醇、鹵代烴等有機溶劑取代傳統的有機胺溶劑，研究溶劑效應對溶劑熱合成含過渡金屬或稀土金屬的主族元素硫屬化合物的影響。(2) 以有配位功能的手性有機胺、剛性結構芳香胺為模板劑，使[MxEy]n?、[CuzMxEy]m?和[AgzMxEy]m?等二元和三元硫屬離子與TM2+和Ln3+離子進行配位組裝，研究模板劑結構和配位功能對多元金屬硫屬化合物結構和性能的影響。(3) 對過渡金屬系列和稀土金屬系列進行比較研究，利用晶體工程，探索鑭系收縮效應、金屬離子半徑和金屬離子配位能力對過渡金屬和稀土的不同影響，為設計和合成新型多元硫屬化合物積累經驗。(4) 測定硫屬化合物導電、發光和光吸收性能，研究結構與性質的關係。
結題摘要
含過渡金屬和稀土金屬的主族金屬的多元硫屬化合物在光、電等領域具有廣泛的套用前景。本項目的研究按照計畫進行，在具有配位功能的模板劑存在下，用溶劑熱的方法研究了溶劑效應、模板劑配位效應、金屬離子半徑和鑭系收縮效應對TM-M-E、Ln-M-E和Ln-Cu(Ag)-M-E (TM = 過渡金屬，Ln = 稀土，M =Ge、Sn、As、Sb，E = S, Se)反應體系的影響。 1. Ge/Se體系：分別在en、dien和tape中的溶劑熱反應，合成了含稀土配離子的鍺硫屬化合物，首次實現了鍺硫屬離子與Ln3+的配位。 2. Sn/S(Se,Te)體系：分別在不同有機胺中，合成了一系列含稀土配離子硫屬化合物，這些化合物具體半導體性質，其半導體能隙與Ln3+和有機胺配體有關。這些化合物的合成說明，作為典型的軟鹼配體，[Sn2Se6]4等錫硫屬離子等能與典型的硬酸的Ln3+離子配位，首次利用溶劑熱軟化學的方法實現了錫硫屬離子與Ln3+的配位，並且可以通過乙烯多胺配位齒數調控硫屬離子與Ln3+的配位方式。這對人們全面理解稀土離子的配位化學、設計合成新的稀土硫屬化合物具有重要理論和實際意義。以脂肪胺和芳香胺為模板劑，合成了一系列含TM2+離子的不同結構的錫硫屬化合物，Ln3+離子和TM2+離子對錫硫屬化合物具有明顯不同的結構導向作用。 3. As/S(Se)體系：在dien溶劑中，首次合成了含稀土配離子的[AsS4]3-化合物，形成了兩種不同類型的結構，這反映了鑭系收縮效應對結構的影響。在不同溶劑和溫度下合成了一系列不同結構的過渡金屬-砷硫屬化合物，反映出溶劑和溫度對砷硫屬化合物合成的影響。比較發現，Ln3+和TM2+具有不同的結構導向作用，以Ln3+為模板劑，形成砷為+5價的[AsS¬4]3離子，並通過S原子與Ln3+配位；以TM2+離子為模板劑，形成砷為+3價的離子，這些離子同時通過S原子和As原子與過渡金屬離子配位。 4. Sb/S(Se)體系：分別在不同有機胺中，合成了一系列含Ln3+配離子和TM2+配離子的銻硫屬化合物，通過有機胺控制+5價離子[SbS4]3和[SbSe4]3離子與Ln3+的配位方式，進而影響化合物的能隙和半導體性能；以TM2+離子為模板劑，銻形成+3價硫屬離子，這些離子均不與TM2+配位，反映出Ln3+和TM2+離子具有不同的結構導向作用。
