收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

硫代砷酸盐晶态材料的溶剂热合成及表征

赵荣庆  
【摘要】:硫代砷酸盐是一类具有结构丰富和性能独特的新型功能材料,在光催化、磁性、荧光和非线性光学等领域有着独特的优势和广阔的应用前景,是近些年来一个十分活跃的研究领域。本论文利用螯合有机胺或金属配阳离子为结构导向剂,在溶剂热条件下,合成了27个新颖的多元硫代砷酸盐化合物。通过X-射线粉末衍射、元素分析、UV/Vis光谱、FT-IR光谱和X-射线单晶衍射对合成的化合物进行了表征,并对其中一些化合物的磁性、荧光、热稳定性、二阶非线性、光催化等性能进行研究。1、稀土硫代砷酸盐:以1,2-丙二胺(dap)、二乙烯三胺(dien)、三乙烯四胺(teta)/乙二胺(en)为结构导向剂,通过溶剂热法合成了一系列稀土硫代砷酸盐[Er(dien)2AsS4](1)、[Ln(teta)(en)AsS4]{Ln=Dy(2),Ho(3),Tm(4)}、[Ln(dap)3AsS4]{Ln=Tb(5),Dy(6),Ho(7),Er(8)}和[Ln(dap)2]2(μ-η1:η1:η1:η1-AsS4)(μ-η1:η1-AsS4)]n{Ln=Ce(9),Pr(10),Nd(11),Sm(12)}。在化合物1~8中,[AsS4]3-展示了螯合配位模式,与稀土配阳离子[Ln(amine)x]3+键合,形成中性分子;化合物9~12具有两种不同桥连配位模式(μ-η1:η1:η1:η1-AsS4)和(μ-η1:η1-AsS4),与[Ln(dap)2]3+离子交替相连,形成中性1-D链[Ln(dap)2]2(μ-η1:η1:η1:η1-AsS4)(μ-η1:η1-AsS4)]n。化合物1~12的能隙范围为2.38 eV~2.95 eV,展示宽带半导体性能。为了进一步了解9~12的电子结构,化合物9被选为代表进行理论计算。化合物5、6和10显示良好的荧光性能。2、非心结构稀土硫代砷酸盐:以teta/en作为结构导向剂,硫粉、亚砷酸钾及稀土氯化物为原料,在溶剂热条件下合成了一系列非心结构稀土硫代砷酸盐[Ln(teta)(μ-η1:η2:η1-AsIIIS3)]n{Ln=Ce(13),Pr(14),Nd(15),Sm(16)}、[Ln(teta)(en)(μ-η1:η1:η1-AsVS4)]n{Ln=La(17),Ce(18),Pr(19),Nd(20)}。在化合物13~20中,非心[AsIIIS3]3-/[AsVS4]3-离子作为桥接配体与非饱和稀土配阳离子[Ln(teta)]3+/[Ln(teta)(en)]3+相互连接,形成两类非心结构1-D链。化合物13~20的能隙范围为2.75eV~3.04 e V,展示宽带半导体性能。并对化合物13~16和18~20的磁性进行了研究。3、硫代砷酸锰:以不同的螯合胺(teta、dien、dap、en)作为结构导向剂,采用溶剂热法合成一系列硫代砷酸锰[Mn(en)2CuAsS4]n(21)、α-[Mn(dien)2]-[Mn(dien)AsS4]2(22)、β-[Mn(dien)2][Mn2(dien)2(AsS4)2](23)、[Mn(teta)AsS4]n(24)、{[Mn(dap)2][Mn(dap)AsS4]2}n(25)和[Mn(Hen)2(AsS4)2]·2Hen(26)。其中化合物21展示中性1-D链状结构,首次发现非饱和[Mn(en)2]2+配阳离子进入异金属[CuAsS42-]n骨架的实例。化合物22和23是由孤立的[Mn2(dien)2(AsS4)2]2-簇和[Mn(dien)2]2+阳离子组成,由于dien展示灵活的分子构型,导致2种同分异体。化合物24展示一维结构,是由[Mn(teta)]2+离子和四面体[AsS4]3-相互连接形成的。化合物25展示2-D层状结构,该层是由[AsS4]3-阴离子和[Mn(dap)x]2+(x=1,2)阳离子连接而成。化合物26包含[Mn(Hen)2(AsS4)2]2-阴离子和Hen+离子,en通常以螯合配体的形式配位,但是在[Mn(en)2]4+配阳离子中en以单齿配位模式出现。化合物21~26的能隙范围为1.99 eV~2.68 eV,展示宽带半导体的性能。化合物21、22、24和25展示了较好的荧光性能。4、硫代砷银:以As2O3、S、AgNO3、dap为原料,通过温和溶剂热法成功合成硫代砷银Ag3AsS3(27)。在化合物27中,不对称三角锥形[AsS3]与T形[AgS3]单元通过S原子桥连,形成三维极性骨架。这种极性结构特征使得化合物27具有良好的二阶非线性光学性能。化合物27的能隙为2.03 eV,表现出半导体性能。其能带结构也进行了研究。光催化实验表明化合物27在可见光(λ420nm)光照下能降解亚甲蓝(MB)。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈永兆;黄均惠;;绿柱石中铍的砷酸盐容量法测定[J];中山大学学报(自然科学版);1962年03期
2 胡春华;砷酸盐和亚砷酸盐在不同供磷水平下对稻苗的毒害[J];农业环境科学学报;1986年04期
3 罗礼庆;赵国林;;从砷泥浆提取砷酸盐作为玻璃熔制时的澄清剂的研究[J];重庆环境保护;1986年04期
4 赖来仁;在我国南方矽卡岩锡矿床氧化带中新发现十六种砷酸盐矿物[J];矿产与地质;1987年02期
5 庞叔薇;李淑芹;;环境样品中亚砷酸盐、砷酸盐、甲基胂酸和二甲基胂酸的测定[J];分析化学;1990年02期
6 赵欢欢;张新申;曹凤梅;李辉;俞凌云;;低压离子交换色谱法测定水体中的磷酸盐和砷酸盐[J];皮革科学与工程;2012年01期
7 ;文摘[J];农业环境与发展;1987年01期
8 何开祥,王惠莲,王家勤,秦朝秀,曹金文,郭家荣,兰西平;提高放线菌81-2菌株的葡萄糖异构酶活性的研究[J];食品与发酵工业;1982年03期
9 陈甫华,陈伟琪,杨克莲,戴树桂;砷形态在湖水中垂直分布的研究[J];环境化学;1994年06期
10 JudithS.Weis;Peddrick Weis;黄仲杰;;用铜铬砷酸盐液加压处理木材对水生环境的影响[J];AMBIO-人类环境杂志;1995年05期
11 杨凯光;邓芊;毛丹;花修艺;梁大鹏;郭志勇;董德明;;小分子有机酸对铁(氢)氧化物表面吸附的砷酸盐的解吸作用研究[J];科学技术与工程;2014年20期
12 陈维芳;王宏岩;于哲;林淑英;;阳离子表面活性剂改性的活性炭吸附砷(V)和砷(Ⅲ)[J];环境科学学报;2013年12期
13 钟竹前 ,梅光贵;电位-pH 图在湿法冶金中的应用(续)[J];有色金属(冶炼部分);1979年04期
14 刘振中;邓慧萍;;负载铁锰氧化物的活性炭除砷酸盐的性能研究[J];哈尔滨工业大学学报;2010年08期
15 王秉贤;;砷的环境毒理学[J];环境科学研究;1979年Z2期
16 王利红;尹西翔;段桂兰;孙国新;徐清忠;李赛钰;;生物体砷代谢解毒机制的研究进展[J];安徽农业科学;2009年17期
17 张作圣,马胜强;水中微量砷(V Ⅲ)磷的简易分光光度法测定[J];中国环境监测;1993年01期
18 李艺,赖来仁;硫化物矿床氧化带砷酸盐矿物的地质找矿意义[J];有色金属矿产与勘查;1999年06期
19 ;环境化学[J];环境科学文摘;2001年06期
20 陆雅琴,汪秀龄,张天惠,戚冠发;大连湾53号排污口附近海域砷的迁移规律研究[J];海洋环境科学;1982年02期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 于洋;张淑贞;黄红林;武耐英;;丛枝菌根真菌对玉米体内砷形态、砷酸盐还原酶活性和抗氧化酶活性的影响[A];中国化学会第26届学术年会环境化学分会场论文集[C];2008年
2 朱再明;杨贺;杨柳;张澜萃;;羧基锡功能化的钨砷酸盐的合成和晶体结构[A];中国化学会第五届全国多酸化学学术研讨会论文摘要集[C];2013年
3 万东锦;朱娟娟;向国强;刘永德;刘文举;;铁基阴离子粘土去除水中砷的研究[A];中国化学会第28届学术年会第2分会场摘要集[C];2012年
4 杜晶晶;景传勇;;表面增强拉曼对重金属砷检测的应用研究[A];第十七届全国光散射学术会议摘要文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 许立巍;砷酸盐固溶体溶解度与稳定性研究[D];重庆大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 赵荣庆;硫代砷酸盐晶态材料的溶剂热合成及表征[D];重庆师范大学;2016年
2 杨凯光;三种铁(氢)氧化物对砷酸盐的吸附解吸研究[D];吉林大学;2014年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 江西农业大学 翟明仁 博士 教授;用安全的大局观抉择“取与舍”[N];中国畜牧兽医报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978