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有机杂化硫代砷(锑)酸盐晶态材料结构新颖,是一类集电学、光学和半导体材料等于一身的新型多功能材料。稀土配阳离子具有磁性、荧光和催化性能,若把稀土配阳离子引入硫代砷(锑)酸盐骨架中,不仅可获得新型稀土硫代砷(锑)酸盐,还可把稀土配阳离子的特性引入到硫代砷(锑)酸盐中,这样起到性能互补的作用,从而扩大其应用领域。本文探索了Ln/As(Sb)/S/有机醇胺溶剂热反应体系,合成了4个体系稀土硫代砷(锑)酸盐,测定其晶体结构,并通过X-射线粉末衍射、红外光谱、固体紫外-可见光谱等分析手段对化合物进行表征。1、二甘醇胺稀土配阳离子桥联的硫代砷酸盐:以二甘醇胺(hgda)为结构导向剂,通过溶剂热法,成功合成出1种二甘醇胺稀土配阳离子桥联的硫代砷酸盐[La16(hdga)6(dga)18(μ-AsVS4)10]n(1),1包含非饱和双核Ln3+配阳离子、非饱和四核Ln3+配阳离子及四面体[As S4]3-阴离子,其中四面体[As S4]3-单元有两种不同桥联模式,分别为μ-η~1:η~1:η~1:η~1-As S4和μ-η~1:η~2:η~1-As S4,摩尔比为1:4,两种不同类型的Ln3+配离子通过四面体[As S4]3-单元桥联形成1-D链状中性化合物,丰富了稀土砷硫属化合物链结构,首次在有机醇胺溶液中,实现硬酸稀土金属离子(Ln3+)与软碱配体[As S4]3-的配位;通过改变反应物比例,成功合成出另外6种二甘醇胺稀土配阳离子桥联的硫代砷酸盐[Ln4(dga)6(μ-AsVS4)2]{Ln=La(2)、Eu(3)、Gd(4)、Tb(5)、Dy(6)、Ho(7)},这类化合物由非饱和四核配阳离子[Ln4(dga)6]3+和四面体[As S4]3-阴离子构成,两端的Ln3+配离子不饱和程度大,有多个空配位点可与多个四面体[As S4]3-单元配位,化合物通过多个Ln-S键的连接形成首例罕见的2-D层状稀土砷硫属化合物;化合物1-7的能隙范围为2.36-2.89 e V,显示良好的半导体性能。2、乙醇胺稀土配阳离子修饰的硫代锑酸盐:以乙醇胺(hea)为结构导向剂,通过溶剂热法,合成出一系列乙醇胺稀土配阳离子修饰的硫代锑酸盐[Ln6(ea)12(hea)4](SbVS4)2{Ln=Eu(8)、Gd(9)、Tb(10)、Dy(11)、Ho(12)、Er(13)}。目前文献报道含四面体[Sb Q4]3-(Q=S、Se)单元的稀土锑硫属化合物中,Ln3+配离子通常为单核或双核,而在化合物8-13中,Ln3+配离子间通过羟基氧的桥联,形成罕见的六核配合物[Ln6(ea)12(hea)4]6+,其进一步与[Sb S4]3-阴离子键合成六核簇状结构[Ln6(ea)12(hea)4](SbVS4)2。化合物8-13的能隙范围为2.19-3.02 e V,显示出半导体性质,为潜在的半导体材料。3、N-(2-羟乙基)乙二胺稀土配阳离子桥联的硫代锑酸盐:以N-(2-羟乙基)乙二胺(hda)为结构导向剂,通过溶剂热法,合成了一系列N-(2-羟乙基)乙二胺稀土配阳离子桥联的硫代锑酸盐[Ln4(da)6(hda)2Cl2]Cl4{Ln=Sm(14)、Eu(15)}、[Ln6(da)10(μ-OH)2]Cl6·2H2O{Ln=Y(16)、Gd(17)、Dy(18)、Tb(19)、Ho(20)、Er(21)、Tm(22)},化合物14-15和16-22分别为四核和六核稀土簇合物,无机骨架锑硫阴离子没在产物里出现,于是通过改变条件,得到4种稀土硫代锑酸盐[Ln4(da)8]n[Sb8S18]n{Ln=Ce(23)、Pr(24)、Nd(25)、Sm(26)},该类化合物由阴离子链和阳离子链构成,形成罕见的双链结构,丰富了稀土锑硫属化合物链结构。在类似溶剂热条件下,加入乙二胺,合成出2种1-D链状稀土硫代锑酸盐[Ln6(da)8(en)2Cl2(μ-Sb2IIIS5)2]{Ln=Sm(27)、Eu(28)},该化合物包含[Ln4(da)6Cl2]4-、[Ln2(da)2(en)2]4-配阳离子和马鞍形[Sb2S5]4-阴离子,不仅实现了同一化合物中Ln3+配阳离子的多样化,也丰富了硫代锑酸盐的结构。4、二甘醇胺稀土配阳离子桥联的硫代锑酸盐:以二甘醇胺(hgda)为结构导向剂,通过溶剂热法,得到一系列二甘醇胺稀土配阳离子桥联的硫代锑酸盐[Eu4(dga)6(μ-SbVS4)2](29)、[Ln4(dga)6(μ-Sb4IIIS9)]{Ln=Eu(30)、Gd(31)、Tb(32)、Dy(33)、Ho(34)},在溶剂热条件下,具有较大离子半径的稀土锑硫属化合物通常显示低维结构(0~1D),化合物29为罕见的2-D层状结构,化合物30-34为首例3-D网络稀土硫代锑酸盐,其三维网络结构是通过非饱和四核配阳离子[Ln4(dga)6]6+和[Sb4S9]6-阴离子相互桥联形成的。在类似溶剂热条件下,加入乙二胺,又合成了另一系列二甘醇胺稀土配阳离子桥联的硫代锑酸盐[Gd4(dga)6(en)2(μ-SbVS4)2](35)、[Ln6(dga)8(en)2Cl2(μ-Sb2IIIS5)2]n{Ln=Tb(36)、Dy(37)、Ho(38)}及[Er4(dga)6Cl2-(μ-SbIIIS3)2](39),化合物36-38为1-D链状化合物,是由非饱和配阳离子[Ln4(dga)6Cl2]4-、[Ln2(dga)2(en)2]4-和[Sb2S5]4-阴离子相互桥联构成;化合物35和39展示四核簇结构。