【摘 要】
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通过结构导向剂构筑具有分子间弱作用的有机/无机杂化配位聚合物在生物传导材料、光电材料和芯片等新材料研究中具有诱人的应用前景。结构导向剂对ⅠB及ⅣB金属碘化物结构调
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通过结构导向剂构筑具有分子间弱作用的有机/无机杂化配位聚合物在生物传导材料、光电材料和芯片等新材料研究中具有诱人的应用前景。结构导向剂对ⅠB及ⅣB金属碘化物结构调控研究处于起步阶段,对产物几何构型、电子结构及性能的影响规律尚不清楚。因此,结合此类化合物的设计合成及结构表征,用量子化学方法研究其电子性质,探索结构与性能的调控规律,具有十分重要意义。本论文在超分子自组装思想的指导下,通过合理选择一些含有柔性或刚性结构的导向剂,实现目标产物的定向构筑。进行光谱、热、光限幅性能表征,并利用CASTEP程序和G03程序在DFT框架下计算了它们的能带结构、成键性质和光学性能的电子本质,主要工作有:1.设计合成了25种新颖的ⅠB及ⅣB金属碘化物配位聚合物并进行了单晶结构表征,相应于不同性质的导向剂,产物展示了一维链到三维网络的多变结构。其中,化合物14是首例合成得到的在同一导向剂作用下具有不同的无机链组成的化合物,Ag/I三维孔道聚合物17的结构类型未见报道。2.采用基于GGA/PW91方法的CASTEP程序研究了上述化合物的成键和电子结构特征。结果显示,随着结构导向剂的变化,化合物呈现从导体-半导体-绝缘体的转变。化合物2~5的Eg(带隙)随着导向剂链长(n)的增大而递减,其Eg受Ag-4d/I-5p为主要成分的价带所控制;化合物6~9的Eg则随着导向剂链长(n)的增大而递增,Eg受N-2p为主要成分的导带所控制。Eg的这一变化规律为此类配位聚合物的电学及光学性能调控提供了有效的理论依据。3.利用PDOS分析了所测化合物的紫外光谱,测量的紫外吸收边与带隙计算值基本符合。采用B3LPY方法对重复单元进行了分子轨道计算,研究了所测化合物的荧光特性。对ⅠB金属碘化物,发射峰为金属中心(d-s/d-p/d-d)跃迁、配体(I)到金属的荷移跃迁、π-π*跃迁或π到金属中心的跃迁所致。对ⅣB金
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