多元锑硫属化物的溶剂热合成及结构与表征

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硫属化合物不仅结构新颖,而且具有独特的电学、光学和磁性性能。因此,该类化合物在半导体、发光、光致发光、非线性光学、光电、离子交换、化学吸附、分子筛等等领域具有广泛的应用前景,是近年来新型功能材料的研究中较为热门的领域。溶剂热合成方法的反应条件较温和,从而能够得到一些介稳态结构的化合物。开展多元硫属化合物的溶剂热合成研究既可以得到结构新颖的、性质特殊的硫属化合物,也将拓宽现有硫属化合物的合成途径。本文以有机胺为溶剂,进行了新型多元锑硫属化合物的溶剂热合成研究。1.以1,4-丁二胺为溶剂的溶剂热条件下,得到了(1,4-DABH2)Cd2Sb2S6(1)和(1,4-DABH2)Hg2Sb2S6(2)(1,4-DABH=1,4-丁二胺)两种新型的多元锑硫属化物。单晶结构解析表明,化合物1和化合物2是异类同晶,并且都属正交晶系,空间群为Cmca。化合物1的Mr=750.77,a=0.8603(5)nm,b=0.8987(6) nm,c=2.273(2) nm,V=1.758(2) nm3, Z=4, λ=0.071073nm, R=0.032, wR=0.1067。化合物2的Mr=919.15, a=0.8661(5)nm,b=0.9073(6) nm,c=2.192(2) nm, V=1.722(2) nm3, Z=4, λ=0.071073nm, R=0.0426,wR=0.1048。化合物1和2的晶体结构中含有六元环的Cd2SbS3(Hg2SbS3)和八元环的Cd2Sb2S4(Hg2Sb2S4)的阴离子网络层状[CdSbS3]nn-([HgSbS3]nn-),双质子化的有机阳离子在阴离子层之间以氢键N-H···S形式连接。对该化合物进行了SEM、EDS、IR、TGA、UV-Vis等表征。结果表明,化合物1和2有半导体性能。2.在上述合成路线的基础上,利用不同的有机胺、水、吡啶等为溶剂,在溶剂热的条件下,进一步探索了合成其它多元锑硫属化物。
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