新型鈦氧簇-過(guò)渡金屬簇晶態(tài)材料的構(gòu)筑與性能研究.pdf

1、本論文以光電功能為導(dǎo)向，以鈦氧簇材料為結(jié)構(gòu)單元，主要研究反應(yīng)條件對(duì)該類(lèi)材料種類(lèi)、結(jié)構(gòu)、功能的拓展調(diào)控，通過(guò)有機(jī)小分子的引入和過(guò)渡金屬的摻雜，定向合成具有良好光電功能的鈦氧簇-過(guò)渡金屬簇晶態(tài)材料，旨在為該類(lèi)材料的深入研究提供有價(jià)值的信息。主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1.發(fā)展并完善了多維鈦氧簇-銅簇晶態(tài)材料的合成方法。以鈦氧簇和過(guò)渡金屬銅簇兩種簇單元為骨架基元，選用含氮和氧的多功能羧酸有機(jī)組件（煙酸、異煙酸、2-甲酸吡嗪）連接兩種

2、簇單元成功合成出未見(jiàn)報(bào)道的12例晶態(tài)材料：
　　[Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2(NA)2]PTC-20
　　[Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2(MPZ)2]PTC-22
　　[Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2][CuⅡCl2(NA)2]PTC-23
　　[Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2][CuⅡBr2(NA)2]PTC-24
　　[Ti6

3、O4(OiPr)10(O3P-Phen)2][CuI2Cl2(NA)2(PPh3)2]PTC-25
　　[Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2][CuI2Br2(NA)2(PPh3)2]PTC-26
　　[Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2][CuI2I2(NA)2(PPh3)2]PTC-27
　　[Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2][CuII(IN)2]PTC-30
　

4、　[Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2]2[CuI4Br4(NA)4]PTC-33
　　[Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2]2[CuI4I4(NA)4]PTC-34
　　[Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2]2[CuI4I4(MPZ)4]PTC-35
　　[Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2]3[CuI4I4(NA)3(DABCO)]2PTC-36
　　其

5、中一維晶態(tài)材料PTC-23~PTC-27是以{CuX2}（X=Cl，Br，I）為過(guò)渡金屬節(jié)點(diǎn)，材料PTC-25~PTC-27是以{Cu2X2}（X=Cl，Br， I）為過(guò)渡金屬簇單元，{Cu2X2}節(jié)點(diǎn)的多余位點(diǎn)被三苯基膦占據(jù)，PTC-23~PTC-27通過(guò)煙酸將鈦氧簇和過(guò)渡金屬銅簇連接形成一維鏈，二維晶態(tài)材料PTC-30是通過(guò)異煙酸將{Cu2I2}簇單元與{Ti6P2}簇單元連接形成的二維層，三維結(jié)構(gòu)化合物PTC-33~PTC-36中

6、，前兩者是通過(guò)煙酸配體將{Cu4X4}（X=Br，I）節(jié)點(diǎn)與{Ti6P2}簇核連接形成的三維框架，PTC-35是采用2-甲酸吡嗪連接兩種簇單元，PTC-36是以{Cu4I4-DABCO-Cu4I4}代替過(guò)渡金屬銅簇與{Ti6P2}簇核連接形成三維結(jié)構(gòu)，部分成果發(fā)表在Chem.Mater.2017.DOI:10.1021/acs.chemmater.7b00324(IF=9.4)。
　　2.提出并實(shí)現(xiàn)通過(guò)弱作用力構(gòu)筑包含多種結(jié)構(gòu)單元

7、簇合物的新方法。調(diào)節(jié)反應(yīng)條件成功制備孤立簇合物[CuBr2]-[Ti4O(O3P-Phen)2(OiPr)9]+(PTC-55)和[Ti6O4(O3PPhen)2(OiPr)10(L)2(PTC-56，L=2-氯異煙酸)，固相共存簇合物[CuBr2]-[Ti4O(O3P-Phen)2(OiPr)9]+[Ti6O4(O3P-Phen)2(OiPr)10(L)2](PTC-57)，PTC-57中包含PTC-55和PTC-56兩種簇合物。研究

8、表明化合物PTC-55和PTC-57對(duì)可見(jiàn)光有吸收，兩者在太陽(yáng)光下均可降解有機(jī)污染物，PTC-57降解性能優(yōu)于PTC-55，部分研究成果發(fā)表在Inorg Chem.2017,56:2367-2370(IF=4.8)。
　　3.探索了低維鈦氧-過(guò)渡金屬異核晶態(tài)材料的構(gòu)筑方法。采用杯芳烴為有機(jī)配體，在溶劑熱條件下合成杯芳烴修飾的低維鈦氧-過(guò)渡金屬異核晶態(tài)材料，其中晶態(tài)材料1、2、3具有夾心型結(jié)構(gòu)，然后對(duì)其進(jìn)行了紅外光譜、X-射線(xiàn)粉末衍