離子熱合鉍碘簇無機—有機雜化化合物及其紫外—可見光譜分析.pdf

1、含金屬鹵素簇的無機-有機雜化化合物因為具有多樣的結(jié)構(gòu)以及有趣的光電性質(zhì)（如固體紫外吸收光譜，熱致熒光，二階非線性光學以及半導體性能）而受到廣泛的關(guān)注。特別是有些主族金屬鹵素簇無機-有機化合物的固體紫外-可見吸收光譜的吸收邊落在可見光范圍內(nèi)，因此他們可能具有半導體的性質(zhì)（被稱為低維的半導體），可作為潛在的半導體材料。
　　 本論文主要研究碘化鉍、過渡金屬(如鈷(Ⅱ)，鎳(Ⅱ)和鋅(Ⅱ))和螯合的含氮雜環(huán)有機配體(如1，10-菲啰啉

2、(縮寫為1，10-phen)和2，2'-二聯(lián)吡啶(縮寫為2，2'-bpy)）在離子熱反應(yīng)中合成得到的無機-有機雜化化合物。我們在離子熱條件下成功地合成了9個新穎的無機-有機雜化化合物:(EMIM)3(BiI6)(1)(EMIM代表1-乙基-3-甲基咪唑陽離子)，(PMIM)3(BiI6)(2)(PMIM代表1-丙基-3-甲基咪唑陽離子)，(EMIM)6(BiI4Cl2)(BiI6)(3),[Ni(1,10-phen)3(EMIM)][B

3、i2I9](4),[Ni(1,10-phen)3][Bi3I11](5),[Co(1,10-phen)3(EMIM)][Bi3I12](6),[Co(2,2'-bpy)3]2[Bi4I16](7),[Ni(2,2'-bpy)3]2[Bi4I16](8)，[Zn(2，2'-bpy)3]2[Bi4I16](9)。通過X-射線單晶衍射和紅外光譜對這些化合物的進行了結(jié)構(gòu)表征。最后我們還對化合物(1)-(9)進行了固體紫外-可見吸收光譜的測試，發(fā)

4、現(xiàn)這九個化合物都具有半導體的性質(zhì)。
　　 本論文分為下面五個部分:
　　 第一章為前言，在這部分我們簡要介紹了無機-有機雜化材料的的研究進展、室溫離子液體和離子熱合成無機-有機雜化材料的方法。
　　 第二章為實驗部分，利用碘化鉍、過渡金屬(Co(Ⅱ)，Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)）和螯合的含氮雜環(huán)有機配體（1，10-菲啰啉和2-2'聯(lián)吡啶）在離子熱條件下合成了九個無機-有機雜化化合物。
　　 第三章:在這章中，

5、我們對這九個化合物的晶體結(jié)構(gòu)進行了描述和分析?；衔?EMIM)3(BiI6)(1)和(PMIM)3(BiI6)(2)的結(jié)構(gòu)幾乎是一樣的，都含有單核的[BiI6]3-陰離子。兩者的陽離子都來自于離子液溶劑的陽離子，但因為使用了不同的離子液溶劑，因此兩者的陽離子是不一樣的，這樣導致了兩個化合物中陰陽離子在三維空間堆積方式不一樣而造成了兩個化合物結(jié)晶于不同的空間群?；衔?EMIM)6(BiI4Cl2)(BiI6)(3)和(EMIM)3(B

6、iI6)(1)是異質(zhì)同晶的化合物，它們的陽離子是一樣的，但化合物(3)中含有兩種不同的[BiI6]3-和[BiI4Cl2]3-陰離子。化合物[Ni(1，10-phen)3(EMIM)][Bi2I9](4)中含有一個雙核的[Bi2I9]3-鉍碘簇和一個[Ni(1，10-phen)3]+和一個EMIM+陽離子。這個雙核的[Bi2I9]3-鉍碘簇是由兩個[BiI6]3-八面體共一個三角面形成的，[Bi2I9]3-簇含有三個二橋連的碘離子和六個

7、終端碘離子。化合物(4)的陽離子是一個含有過渡金屬離子的[Ni(1，10-phen)3]+陽離子，這是比較少見的，因為大多數(shù)的鉍碘簇陰離子的抗衡陽離子都是有機胺陽離子?；衔锏牧硗庖粋€特點是含有兩種不同的陽離子?；衔颷Ni(1，10-phen)3][Bi3I11](5)是含有一個[Ni(1，10-phen)3]+陽離子和一個三核的[Bi3I11]2-鉍碘簇。三核的[Bi3I11]2-鉍碘簇中的三個鉍離子被兩個三橋連的碘離子橋連形成了一

8、個三角形排列的鉍三角形，這個鉍三角形的每條邊同時還分別被一個二橋連的碘離子橋連，同時每個鉍離子還分別與兩個終端的碘離子配位，這樣就形成了每個鉍離子的六配位的八面體構(gòu)型?；衔颷Co(1，10-phen)3(EMIM)][Bi3I12](6)是一個含有兩種不同類型陽離子的化合物，其陰離子是一個三核的[Bi3I12]3-鉍碘簇。與化合物(5)不一樣，化合物(6)中的三個鉍離子不是形成一個三角形平面，而是一個接近線形的三核鉍。五個二橋連的碘離

9、子把三個鉍離子連接形成了一個幾乎線形排列的三核鉍離子((＜)Bi-Bi-Bi=176.4°)，剩下的七個碘離子是端基配位的。[Co(2，2'-bpy)3]2[Bi4I16](7)，[Ni(2，2'-bpy)3]2[Bi4I16](8)和[Zn(2，2'-bpy)3]2[Bi4I16](9)是異質(zhì)同晶化合物，它們除了陽離子部分的金屬離子不一樣外，其它的部分都是一樣的。它們的結(jié)構(gòu)含有一個[M(2，2'-bpy)3]+陽離子和一個四核的[Bi

10、4I16]4-鉍碘簇陰離子。四核的[Bi4I16]4-鉍碘簇是由兩個三橋連的碘離子連接四個鉍離子組成的一個Bi4平行四邊，Bi4平行四邊的每條邊同時還分別被一個二橋連的碘離子連接。Bi4平行四邊中的其中兩個鉍離子還與三個終端的鉍離子配位，剩下的兩個鉍離子還與兩個終端的碘離子配位，因此所有的鉍離子都是八面體配位構(gòu)型的。
　　 第四章是對化合物的固體紫外-可見光譜的研究。
　　 第五章是對本論文工作的總結(jié)和對未來工作的展望。