阴离子模板银（Ⅰ）簇及纳米银簇的合成与性能研究

发布时间：2017-12-13 22:06

  本文关键词：阴离子模板银（Ⅰ）簇及纳米银簇的合成与性能研究

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【摘要】：高核银簇因其结构的多样性和广泛的应用而备受关注,具有d10电子结构的第11族一价金属离子能够克服其金属阳离子中心的排斥来增强亲金属作用,从而可以形成新颖的多金属簇合物。阴离子模板法是一种合成高核银簇简单有效的方法,但是通过阴离子模板来调控银簇结构的研究还处于初级阶段。另一方面,近年来具有原子级精度的贵金属纳米团簇(银,金和其合金纳米簇)因其在催化、传感、电化学、光学和生物医药等领域中的广泛应用而备受化学家的青睐。迄今为止,具有原子级精度的金纳米粒子因为其稳定性高和易制备的特点而被广泛研究,而作为同族的纳米银簇因稳定性差,难以结晶而研究较少。合金纳米簇虽然要比纯金属簇表现出有趣的性质,但是精准定位两个不同金属在簇芯内部的分布规律是一个非常大的挑战,这主要是因为金银容易合金化,形成占位无序的结构类型,而不同的掺杂位点会严重影响相关性质。总体上来说,由一价银形成的高核簇和由部分还原形成的含零价银原子的纳米簇有进一步研究的意义。本文主要工作如下:I:阴离子模板的银簇基MOFs的合成及性能研究。我们利用异丙基硫醇与硝酸银反应生成异丙基硫银前体,然后加入硝酸银来解聚,在不同的溶剂中得到了两个不同阴离子模板的银簇基MOFs:[C03@Ag20(iPrS)10(NO3)8(DMF)2]n(1)和[SO4@Ag2a(iPrS)12(NO3)6·2NO3]C(2)。化合物1中的(CO32-来源于空气中的C02,而化合物2中的SO42-来源于溶剂热条件下S2-的氧化。据我们所知,化合物2是第一例二重穿插的三维银簇基MOFs。研究发现,溶剂的种类可以直接影响产物结构,而且深入研究了化合物2的电化学和荧光性质。II:硫醇和膦配体共同保护的阴离子模板银簇的合成及性能研究。我们首次将阴离子模板扩展到硫醇和膦配体共同保护的银簇当中,选用硫银前体、阴离子模板、双膦配体和银盐得到了 6 个化合物:[S@Ag18(tBuC6H4S)16(dppp)4]·DMF·5CH3CN·3CH3OH(3),[MoO4@Ag24(MeC6H4S)12(dppm)6(MoO4)4]·2BF4· C2H5NO(4),[MoO4@Ag24(MeC6H4S)12(dppm)6(MoO4)4]·2CF3SO3(5),[MoO4@Ag24(MeC6H4S)12(dppf)6(MoO4)4]··2CF3SO3(6),[MoO4@Ag24(MeC6H4S)12(dppb)6(MoO4)4]2CF3SO3(7)和[Mo6O22@Ag46(tBuC6H4S)32(dppm)4(CH3CN)8]·6CF3SO3(8),其中化合物3 中的 S2-模板来源于叔丁基苯硫配体上C-S键的断裂;化合物8中的Mo6O228-模板来源于("Bu4N)2Mo6O19模板的原位转化;化合物6的高分辨电喷雾质谱证明了其在乙腈溶液中极为稳定,并对化合物3的双发射及热致荧光变色性质进行了详细研究。III:金掺银纳米银簇的合成及性能研究。选用Au(PPh2Py)Cl作为Au源、AgN03作为Ag源、单齿配体苄硫醇,在NaBH4的还原作用下合成金掺银纳米簇,得到了化合物9[Au3Ag38(SCH2Ph)24X5]2-(X= Cl or Br),其中化合物9为共面双二十面体(Au2@AuAg20)和两个终端卤素原子组成的棒状内核,外围为Ag18(SCH2Ph)24X3壳,并且这个Ag18的壳由不同于S-Au(Ag)-S的订书钉配位模式的两个Ag6S6环和1个Ag6S2X3弧形结构组成,整个晶体结构为14电子体系,深入研究了其电化学性质与荧光性质。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O641.4
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本文编号：1286736