零維金屬硫化物四面體團簇具有納米級尺寸、豐富元素組成、精確原子結(jié)構(gòu)以及顯著半導(dǎo)體特性。過去近三十年,基于此類簇基晶態(tài)材料的合成和性能探索一直成為學(xué)界關(guān)注的研究熱點。零維金屬硫化物四面體團簇可通過頂角硫原子共享組裝模式形成簇基二維層或三維框架結(jié)構(gòu)。通過團簇組裝得到的晶態(tài)結(jié)構(gòu)不僅保留了零維四面體硫化物團簇的固有特征,而且展現(xiàn)了二維層或三維框架的結(jié)構(gòu)特點,有效結(jié)合了金屬硫化物團簇的半導(dǎo)體特性和框架結(jié)構(gòu)的孔洞性。然而,受制于有限的團簇種類與簇間連接模式類型,構(gòu)筑基于此類團簇的新型晶態(tài)材料逐漸步入瓶頸期。通過調(diào)控反應(yīng)條件來合成新型簇基硫化物晶態(tài)材料仍舊充滿挑戰(zhàn),但富有意義。在本論文研究中,我們在合成方面創(chuàng)造了一種在晶格中可離散的零維納米團簇,并通過在溶解熱反應(yīng)體系中引入高價金屬離子拓展了零維四面體硫化物團簇的組裝模式;在功能性方面,我們針對上述新型簇基晶態(tài)材料的光、電催化性能展開了進一步探究。本論文主要研究內(nèi)容如下:(1)實現(xiàn)了零維四面體硫化物T4團簇在晶格中的離散;通過摻雜、分散和復(fù)合等手段構(gòu)筑了 T4@g-C3N4復(fù)合光催化材料;借助其光催化產(chǎn)氫性能闡明了團簇離散化與能帶結(jié)構(gòu)調(diào)控對催化性能的...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 晶態(tài)金屬硫化物超四面體團簇
        1.2.1 晶態(tài)金屬硫化物超四面體團簇的合成
        1.2.2 晶態(tài)金屬硫化物超四面體團簇的次級結(jié)構(gòu)單元
        1.2.3 基于超四面體Tn團簇的硫化物結(jié)構(gòu)
    1.3 晶態(tài)簇基金屬硫化物的應(yīng)用
        1.3.1 簇基金屬硫化物的光催化性能研究
        1.3.2 簇基金屬硫化物的電催化性能研究
    1.4 本論文的選題依據(jù)及創(chuàng)新型
第二章 能帶結(jié)構(gòu)高度可調(diào)的零維四面體硫化物團簇的合成、離散與光催化性能
    2.1 引言
    2.2 實驗部分(見附錄)
    2.3 基本表征
        2.3.1 單晶結(jié)構(gòu)
        2.3.2 SEM和EDS
        2.3.3 紫外-可見漫反射光譜
        2.3.4 納米顆粒的制備及其與g-C₃N₄的復(fù)合
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 納米粒子含量對光催化性能的影響
        2.4.2 納米粒子禁帶寬度對光催化性能的影響
        2.4.3 電子-空穴對分離速率的表征
        2.4.4 反應(yīng)機理
    2.5 本章小結(jié)
第三章 四價金屬誘導(dǎo)的新型簇基硫化物二維組裝體及其光催化染料降解性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分(見附錄)
    3.3 基本表征結(jié)果
        3.3.1 單晶結(jié)構(gòu)
        3.3.2 元素分析
        3.3.3 粉末X射線衍射
        3.3.4 SEM和EDS
        3.3.5 紅外光譜
        3.3.6 熱重分析
        3.3.7 紫外-可見漫反射光譜
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 SOF-23與SOF-24的結(jié)構(gòu)分析與討論
        3.4.2 光催化染料降解
    3.5 本章小結(jié)
第四章 超四面體金屬硫化物團簇的三維組裝體及其電催化氧還原性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分(見附錄)
    4.3 基本表征結(jié)果
        4.3.1 單晶結(jié)構(gòu)
        4.3.2 元素分析
        4.3.3 粉末X射線衍射
        4.3.4 SEM和EDS
        4.3.5 熱重分析
        4.3.6 紫外-可見漫反射光譜
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 SOF-20與SOF-21的結(jié)構(gòu)討論與分析
        4.4.2 化學(xué)穩(wěn)定性
        4.4.3 電催化氧還原性能
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
碩士期間論文發(fā)表情況
致謝
附錄



本文編號：3939948