金屬硫族團簇晶態(tài)材料的合成、結(jié)構(gòu)及性能研究
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- 作者:孫龍 著
- 出版時間:2025/6/1
- ISBN:9787122487629
- 出 版 社:化學工業(yè)出版社
- 中圖法分類:O613.51
- 頁碼:222
- 紙張:
- 版次:01
- 開本:16開
《金屬硫族團簇晶態(tài)材料的合成、結(jié)構(gòu)及性能研究》系統(tǒng)介紹了金屬硫族團簇及其開放框架材料的設計合成、結(jié)構(gòu)特性與前沿進展。第一章綜述金屬硫族團簇的發(fā)展歷程,詳述超四面體(Tn)、五超四面體(Pn)等經(jīng)典團簇的結(jié)構(gòu)特征,總結(jié)水熱、離子熱等合成方法及電荷匹配等關鍵影響因素,分類探討離散型團簇和開放框架的組裝策略,并闡述其在離子交換、發(fā)光、催化(光催化、HER/OER/ORR)及離子傳導等領域的應用。第二章至第六章為原創(chuàng)性研究:其中,第二章設計合成具有準-D3對稱性的新型離散型Tn團簇,通過光譜與理論計算揭示其光學與熱穩(wěn)定性;第三章探究無配體保護的T3-InS團簇的多樣性轉(zhuǎn)化機制,闡明晶核生長的影響因素;第四章基于M2OS2單元構(gòu)建T5團簇二維框架,研究其光電性能與發(fā)光行為;第五章開發(fā)非Tn團簇基一維/二維結(jié)構(gòu),展示其優(yōu)異的氧還原反應(ORR)催化活性;第六章報道銻基硫族團簇的合成及ORR電催化性能,拓展了金屬硫族團簇的功能邊界。
《金屬硫族團簇晶態(tài)材料的合成、結(jié)構(gòu)及性能研究》兼具基礎理論與實驗創(chuàng)新,為功能化金屬硫族材料的設計與性能優(yōu)化提供重要參考,適合化學、材料科學領域的研究者閱讀。
第1章 緒論 001
1.1 金屬硫化物材料的簡述 002
1.2 金屬硫族團簇的發(fā)展歷史 003
1.2.1 超四面體(Tn)團簇 005
1.2.2 五超四面體(Pn)團簇 007
1.2.3 帶帽超四面體(Cn)團簇 008
1.2.4 超-超四面體(Tp,q)團簇 009
1.2.5 非超四面體(n-Tn)團簇 011
1.3 金屬硫族團簇的合成方法 012
1.3.1 水/溶劑熱合成法 012
1.3.2 離子熱合成法 014
1.3.3 深共熔溶劑熱合成法 016
1.3.4 表面活性劑熱合成法 020
1.3.5 肼熱法 021
1.4 金屬硫族團簇的合成影響因素 022
1.4.1 電荷匹配 022
1.4.2 水/溶劑熱合成法的影響因素 023
1.5 離散型MCCs 026
1.5.1 離散型MCCs 的水/溶劑熱合成 027
1.5.2 離散型MCCs 的離子熱合成 035
1.5.3 離散型Tn 團簇的溶劑分散性研究 040
1.6 MCCs 基開放框架的組裝研究進展 044
1.6.1 MCCs 的簇間自組裝 045
1.6.2 MCCs 的有機配體組裝 049
1.6.3 MCCs 的金屬連接子組裝 055
1.7 MCCs 及其開放框架在離子交換領域的應用研究 061
1.7.1 KMS 系列層狀材料 063
1.7.2 Sn3 S2-7 層狀化合物 066
1.7.3 含有三價金屬的離子吸附劑 068
1.7.4 金屬硫氧團簇開放框架離子吸附劑 074
1.8 MCCs 及其開放框架在發(fā)光領域的應用研究 076
1.9 MCCs 及其開放框架在催化領域研究進展 088
1.9.1 光催化反應 088
1.9.2 電催化析氫反應 101
1.9.3 電催化析氧反應 103
1.9.4 電催化氧還原反應 106
1.10 MCCs 及其開放框架在離子傳導領域的研究進展 113
參考文獻 117
第2章 基于準D 3 對稱性的新型離散型超四面體團簇的合成與結(jié)構(gòu)研究 133
2.1 概述 134
2.2 基于具有準D 3 對稱性的新型離散型超四面體團簇的合成及結(jié)構(gòu)測定 136
2.2.1 實驗試劑與實驗儀器 136
2.2.2 化合物的制備 137
2.2.3 化合物晶體結(jié)構(gòu)測定 137
2.3 基于具有準D3 對稱性的新型離散型超四面體團簇的結(jié)構(gòu)分析 138
2.3.1 化合物1的晶體結(jié)構(gòu)描述 138
2.3.2 紅外光譜和X 射線粉末衍射 140
2.3.3 化合物1的熱穩(wěn)定性 141
2.3.4 化合物1的紫外-可見漫反射光譜和光電流響應測試 142
2.3.5 化合物1的理論計算 142
2.4 小結(jié) 144
參考文獻 145
第3章 基于無配體保護的T3-InS 團簇多樣性轉(zhuǎn)化及超四面體團簇晶核生長影響因素的研究 147
3.1 概述 148
3.2 實驗部分 149
3.2.1 化合物的制備 149
3.2.2 化合物晶體結(jié)構(gòu)測定 151
3.3 結(jié)果與討論 152
3.3.1 化合物1~6的結(jié)構(gòu)分析與討論 152
3.3.2 化合物1~6的抗衡陽離子分析 157
3.3.3 化合物1~4的IR 光譜圖分析 159
3.3.4 化合物1~6的熱穩(wěn)定性分析 159
3.3.5 化合物1~6的PXRD 圖譜分析 159
3.3.6 化合物1~6的紫外-可見吸收光譜及光學帶隙 162
3.3.7 化合物1~4的光電性能研究 163
3.3.8 T3-InS 團簇轉(zhuǎn)化的理論計算及轉(zhuǎn)化對照實驗 164
3.4 小結(jié) 168
參考文獻 169
第4章 基于M2OS2 單元組裝的T5 團簇二維框架的合成和光電性能研究 173
4.1 概述 174
4.2 實驗部分 175
4.2.1 化合物的制備 175
4.2.2 化合物1~5晶體結(jié)構(gòu)測定 176
4.3 結(jié)果與討論 178
4.3.1 化合物晶體結(jié)構(gòu) 178
4.3.2 ESR 確定化合物3的M2OS2 單元組成分 182
4.3.3 化合物1~5的合成討論 183
4.3.4 化合物1~5的能譜(EDS)測試 183
4.3.5 化合物1~5的IR 光譜分析 184
4.3.6 化合物1~5的熱穩(wěn)定性分析 185
4.3.7 化合物1~5的PXRD 分析 186
4.3.8 化合物1~5的光學帶隙 186
4.3.9 化合物1~5的光電流性能 187
4.3.10 化合物1~5的光致發(fā)光性能測試 188
4.4 小結(jié) 190
參考文獻 191
第5章 金屬硫化物非Tn 團簇基1D/2D 結(jié)構(gòu)的合成及ORR 性能研究 195
5.1 概述 196
5.2 實驗部分 197
5.2.1 化合物的制備 197
5.2.2 晶體結(jié)構(gòu)測定 197
5.3 結(jié)果與討論 198
5.3.1 化合物1~3的結(jié)構(gòu)分析與討論 198
5.3.2 化合物的粉末衍射 202
5.3.3 化合物的紅外光譜 202
5.3.4 化合物的EDS 分析 203
5.4 配合物的性質(zhì) 204
5.4.1 化合物1~3的熱穩(wěn)定性 204
5.4.2 化合物1~3的紫外-可見吸收光譜及光學帶隙 204
5.4.3 化合物1~3的光電性能研究 205
5.4.4 化合物1~3的電催化ORR 性能 206
5.4.5 化合物3的酸堿溶液穩(wěn)定性 209
5.5 小結(jié) 210
參考文獻 210
第6章 金屬銻基硫族團簇的合成、結(jié)構(gòu)及電催化氧還原反應性能 213
6.1 概述 214
6.2 實驗部分 214
6.2.1 化合物的制備 214
6.2.2 配合物晶體結(jié)構(gòu)測定 215
6.3 結(jié)果與討論 216
6.3.1 化合物1和2的晶體結(jié)構(gòu)描述 216
6.3.2 X 射線粉末衍射 217
6.3.3 化合物的光電性能 218
6.3.4 化合物的電催化ORR 性能 219
6.4 小結(jié) 221
參考文獻 221