【摘 要】
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金属硫族簇基框架(MCCFs)由于结合了半导体特性与多孔特性,过去30多年间在气体吸附、离子交换、光/电催化、光致发光等领域引起了广泛的关注。这类晶态簇基框架材料具有精确可知的结构和灵活可调的组分,因此是研究物质构-效关系的良好模型。然而,金属硫族簇基框架的研究重点过去多着眼于基于超四面体Tn团簇的框架上,基于五-超四面体Pn团簇,特别是P1团簇的框架研究甚少。这很大程度上限制了这类材料在功能与应
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金属硫族簇基框架(MCCFs)由于结合了半导体特性与多孔特性,过去30多年间在气体吸附、离子交换、光/电催化、光致发光等领域引起了广泛的关注。这类晶态簇基框架材料具有精确可知的结构和灵活可调的组分,因此是研究物质构-效关系的良好模型。然而,金属硫族簇基框架的研究重点过去多着眼于基于超四面体Tn团簇的框架上,基于五-超四面体Pn团簇,特别是P1团簇的框架研究甚少。这很大程度上限制了这类材料在功能与应用方面的拓展。因此,合成新型基于P1团簇的金属硫族簇基框架十分必要。目前,在基于P1团簇的框架结构中,金属组份多以纯二价金属为主,且团簇表面包裹着有机配体,造成孔道被堵塞,亦不可避免限制了其在主客体化学领域的应用。在本论文中,我们尝试采取二四价混合金属(锌、锡)策略来构筑基于P1团簇的金属硫族簇基框架,并基于所合成的框架结构对其光降解亚甲基蓝的催化性能展开研究。主要研究内容如下:(1)基于小尺寸P1团簇构筑的非穿插金属硫族簇基框架及其光催化染料降解性能研究通过溶剂热法,我们合成了两例由小尺寸P1-ZnSnS团簇构筑的非穿插金属硫族簇基框架(MCCF-20和MCCF-21),并研究了其光催化降解亚甲基蓝性能。其中,MCCF-20是首例基于P1团簇的具有quartz拓扑结构的无机金属硫族簇基框架。(2)以单个Zn2+/Sb3+金属离子为连接单元的新型金属硫族簇基框架及其光降解染料性能研究我们将单个金属离子Zn2+或Sb3+作为连接单元引入到含P1团簇的金属硫族簇基框架中,合成了两例新型簇基框架结构(MCCF-22和MCCF-23)。其中,MCCF-22具有从未报道过的(3,4)连接的新型三维拓扑结构,其拓扑符号可表示为{6^3}{6^6}3。光降解实验表明,与仅存在S2-为连接单元的框架结构相比,以Zn2+为连接单元的MCCF-22具有优异的光降解亚甲基蓝性能。
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