具有氧化还原功能的TTF-铜聚合物及Mebpe-金属卤化物的研究

发布时间：2020-04-26 19:35

【摘要】：四硫富瓦烯(tetrathiafulvalene,TTF)是一个富硫的体系,能被可逆地氧化成相应的自由基阳离子(TTF~(·+)),是非常好的导体和光电材料。人们试图将功能性基团引入TTF体系,并与金属结合,以期获得较优异的光电材料。另外,吡啶基团对金属有着很强的配位能力且能得到带正电荷的吡啶盐,1,2-二(4-吡啶基)乙烯(bpe)因其具有共轭结构具备与TTF类似的非常优异的氧化还原性质,因而一直受到关注。然而,尽管已有羧酸类TTF的金属配位聚合物被报道,TTF吡啶衍生物特别是双吡啶衍生物的三维配位框架的构筑还极其有限,本课题的工作之一是将TTF双吡啶配体与金属离子进行框架的构筑、研究其三维聚合物的氧化还原电化学性质。近期由于有机-无机杂化钙钛矿热的兴起,本课题的工作之二是将具有氧化还原性质的甲基化bpe双吡啶体系(Mebpe)与无机铅、铋卤化物结合,合成具有类钙钛矿结构的阴阳离子化合物,研究其电荷转移、氧化还原及光电性能,该工作在新型光电材料开发方面有积极意义。本篇论文主要包含以下几个方面的内容:一、绪论部分,介绍了TTF、bpe以及其衍生物的性质与目前的研究状况,并对吡啶基TTF进行了归纳和总结,同时简单介绍了这一类衍生物研究的进展。该部分最后对本篇论文研究的主要意义和研究的内容进行了说明。二、合成了一个具有八重穿插的类金刚石结构的Cu-TTF三维聚合物{[Cu(py-TTF-py)_2]ClO_4·H_2O}_n(1)。讨论了配体py-TTF-py(L)合成步骤和获得该聚合物的合成方法、配合物的结构。X射线单晶衍射测试表明了该化合物为少见的具有八重穿插的类金刚石结构;紫外-可见光谱分析表明形成配位聚合物后发生了电荷转移。循环伏安曲线说明该化合物具有很好的氧化还原活性。用电位氧化的方法得到了氧化了的聚合物,光电流测试结果表明化合物1的光电响应比配体强,氧化后聚合物比未氧化的响应强。三、将具有氧化还原活性的双甲基化1,2-二(4-吡啶基)乙烯(Mebpe)引入金属卤化物PbI_2、BiI_3得到化合物{(Mebpe)_2[Pb_3I_(10)]}_n(2),{(Mebpe)[(PbI_3)_2]}_n(3),(Mebpe)_2[Bi_4 I_(16)]·2 CH_3OH(4),X射线单晶衍射测试表明卤化物阴离子在化合物2、3中均为一维链状结构,在化合物4中为4核结构;紫外-可见光谱学研究表明其形成化合物后发生了电荷转移。光电化学测试结果显示,化合物2-4具有良好的氧化还原活性和光电流响应,化合物2-4响应时间更短,稳定性更好。四、全文总结,该部分总结了全篇工作内容,并对未来该方向的进一步研究进行了设想和展望。
【图文】：

TTF可逆的氧化还原示意图

图 1-3 TTF 在乙腈溶液中的循环伏安图常很容易实现，引入 TTF 结构单元可以形给体，A 代表受体），得到基于 TTF 的分子应用于电子器件[2-11]、有机导体[12-15]、光学
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O641.4

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本文编号：2641821