系列CuⅠ-CuⅡ和FeⅡ-FeⅢ配合物的合成、晶體結(jié)構(gòu)及表面光電性能.pdf

1、采用水熱合成的方法，以CuⅠ/CuⅡ和FeⅡ/FeⅢ為中心金屬，主要以N雜環(huán)類有機(jī)物為配體，合成了9種配合物，全部得到了單晶體。利用單晶X-射線衍射測定了配合物的晶體結(jié)構(gòu)，并用紅外光譜(IR)、紫外吸收光譜(UV-Vis)和表面光電壓譜(SPS)對其進(jìn)行了光物理性質(zhì)研究。重點(diǎn)是研究配合物的表面光電性能。9種配合物的分子式如下:
　　(1)[Cu(dpaμ-Cl)Cd(aip)]·H2O
　　(2)[Cu(2,6-pdc)(p

2、z)(H2O)]·2H2O
　　(3)[Cu(2-pzc)2(H2O)2]
　　(4)[Cu(Imbc)2(H2O)2]
　　(5)[Cu(phen)(H2O)2SO4]n
　　(6)[Cu(2,2-bipy)(H2O)2SO4]n
　　(7)[Cu2(ClC6H4COO)4(C2H5OH)2]
　　(8)[Fe3(CN)4(dpa)4(O2)]n
　　(9)[Fe2(CN)2(dpa)(O2)

3、]n
　　(10){[Fe(phen)3][Fe(CN)6]·0.5phen·5H2O}
　　(dpa=4，4-二吡啶胺，aip=5-氨基-異間苯二甲酸，2，6-pdc=2，6-吡啶二羧酸，2-pzc=吡嗪-2-羧酸，Imbc=4，5-咪唑二羧酸，2，2'-bipy=2，2'-聯(lián)吡啶，phen=鄰菲啰啉，ClC6H4COOH=對氯苯甲酸）
　　結(jié)構(gòu)分析表明:[1]配合物(1)-(7)均為Cu(Ⅰ)或Cu(Ⅱ)配合物，其

4、中(1)是具有1D鏈狀結(jié)構(gòu)的Cu-CdⅡ雜核配聚物，(2)-(6)是單核Cu(Ⅱ)配位超分子，(7)是一個雙核銅的分子型配合物，分子間氫鍵的存在，將分子網(wǎng)聯(lián)成了2D(配合物3和5)和3D超分子（配合物4）;[2]配合物(8)-(9)是2個未見報(bào)道的具有新穎結(jié)構(gòu)的Fe(Ⅱ)配合物，它們均以CN和O22-為橋連配體，橋連Fe(Ⅱ)離子形成的具有奇特結(jié)構(gòu)的3D配聚物。二者都具有幾乎相同的由6個Fe(Ⅱ)作頂點(diǎn)、4個CN-和2個O22-作邊，形

5、成的六邊形，這些具有椅式構(gòu)型的六邊形，共邊并置形成了網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的2D配位層，層又進(jìn)一步被連接成3D。二者結(jié)構(gòu)的不同之處在于層間支撐體不同(配合物(8)為[Fe(CN)2]單元，而配合物(9)為[Fe2(CN)2(O2)]單元），進(jìn)而使層間距離不等，配合物(8)中層間距離約為9.554(A)，配合物(9)的約為13.855(A)。配合物(10)是一個含F(xiàn)e(Ⅲ)的離子型配合物。
　　采用表面光伏技術(shù)研究了各配合物的表面光電性能。在進(jìn)行

6、數(shù)據(jù)分析時，將文中配合物視為一種廣義半導(dǎo)體，采用半導(dǎo)體能帶理論和配合物晶體場理論相結(jié)合，分析并討論了各配合物的SPS，并與UV-Vis光譜相關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn):
　　[1]在300～800nm范圍內(nèi)，在紫外和可見光的照射下，配合物均呈現(xiàn)出明顯的光伏響應(yīng)，表明了它們在光誘導(dǎo)下產(chǎn)生了光-電轉(zhuǎn)換信號，說明其具有一定的光-電轉(zhuǎn)換能力。
　　[2]配合物的SPS中的響應(yīng)帶與其UV-Vis譜中的吸收帶呈現(xiàn)出較好的相關(guān)性。
　　[3]配合物

7、的結(jié)構(gòu)維數(shù)影響著SPS的強(qiáng)度，維數(shù)越高，光伏響應(yīng)越強(qiáng)。例如，配合物(4)是分子間氫鍵將分子網(wǎng)聯(lián)成3D超分子;而(5)由氫鍵連成2D超分子，(6)則為1D配位鏈。氫鍵網(wǎng)絡(luò)的存在，為電子和空穴的傳輸提供了有利的通道，所以配合物的光伏響應(yīng)強(qiáng)度(4)＞(5)＞(6)。
　　[4]中心金屬的組態(tài)和配體性質(zhì)，影響SPS響應(yīng)帶的數(shù)目和寬度。例如，在配合物(8)-(10)中，(8)和(9)是結(jié)構(gòu)相似的Fe(Ⅱ)配聚物，F(xiàn)e(Ⅱ)處于四配位的四面體