【摘要】：稀土-鈦氧簇合物是一種具有良好光電性能的團簇材料,不僅具有較低的禁帶寬度,能提高對太陽光的有效利用率,還具有較好的穩(wěn)定性,在催化過程中不失活。目前,有關(guān)稀土-鈦氧簇合物的報導(dǎo)很少僅有十幾篇,且大部分側(cè)重結(jié)構(gòu)描述,對性質(zhì)研究較少�；诖�,本論文以稀土-鈦氧簇合物為研究對象,選用羧酸類配體和螯合配體,得到了一系列稀土-鈦氧簇合物,并對它們的結(jié)構(gòu)、光電性質(zhì)等進(jìn)行研究。具體內(nèi)容如下:一、分別以羧酸類配體醋酸(CH3COOH)和對甲基苯甲酸(p-Toluic),鈦酸異丙酯(Ti(OiPr)4)、醋酸稀土鹽(Ln(Ac)3)為原料,通過溶劑熱法得到六個稀土-鈦氧簇合物L(fēng)n2Ti8(1-6),并探究配體不同對光電性質(zhì)的影響。實驗結(jié)果表明:對甲基苯甲酸配位的Ln2Ti8表現(xiàn)出更好的光電活性,其循環(huán)伏安掃描曲線光照前后增大約4-5倍,而醋酸配位的Ln2Ti8僅增大約3倍。同時,對甲基苯甲酸配位的Ln2Ti8光電流響應(yīng)也強于醋酸配位的Ln2Ti8。二、分別以螯合配體水楊酸(Salicylic acid)和3-甲氧基水楊酸(3-Methoxysalicylic acid),鈦酸異丙酯(Ti(OiPr)4)、稀土鹽(Ln(Ac)3/Ln(NO3)3)為原料,通過溶劑熱法得到八種稀土-鈦氧簇合物[Ln1Ti6(7-10)、Ln2Ti6(11-14)],并探究結(jié)構(gòu)不同對性質(zhì)的影響。實驗結(jié)果表明:Ln2Ti6相較于Ln1Ti6表現(xiàn)出更好的光電活性。Ln2Ti6的循環(huán)伏安掃描曲線光照前后增大約4倍,而Ln1Ti6僅增大約3倍。同時,Ln2Ti6光電流響應(yīng)也強于Ln1Ti6。三、以具有螯合作用的鄰菲Up琳(1,10-Phenanthrolinehydrate)為配體,通過溶劑熱法成功得到新型鈦氧簇合物Ti14(15),該簇合物是第一例具有金紅石構(gòu)型的鈦氧簇合物。實驗結(jié)果表明:該簇合物穩(wěn)定性高,其禁帶寬度為2.58eV低于商用P25的禁帶寬度(約為3.2eV),其光電流響應(yīng)為1.01μA/cm2,約為商用P25的2倍。
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O641.4
【圖文】：

該復(fù)合材料中，ＣｄＳ的禁帶寬度最小，能由電子，純鈦氧簇提供空穴－電子對，ＭＩＬ－１者共同作用形成一個高效能催化劑。逡逑水解成Ｔｉ０２，在水中得到鈦氧簇合物基本這個難關(guān)，接連報導(dǎo)了數(shù)篇在水中合成的鈦溶膠凝膠法成功得到不同核數(shù)的鈦氧簇合酸氧鈦溶解在水中，往其中加入ＣｓＣｌ之后即組利用四氯化鈦和硫酸氧鈦在高酸性的水水溶劑中得到了鈦氧簇合物［Ｔｌ１８０２７（ＯＨ２）３Ｇ（Ｓ、硫酸以及四丁基氯化銨按照一定的比例混到清液，約３周后會得到該簇合物。它是一結(jié)構(gòu)十分相似，不同的反應(yīng)物和配比能得８｝。逡逑

１．３．１過渡金屬－欽氧簇合物逡逑２００８年，Ｗｉｌｌｉａｍ邋Ｈ．邋Ｃａｓｅｙ報導(dǎo)了過渡金屬－鈦氧簇［Ｔｉ１２Ｎｂ６0４４；Ｔ，其具有較逡逑好的穩(wěn)定性，溶解性％。如圖１－２所示，該簇合物的結(jié)構(gòu)對稱性極高，其中的鈦逡逑和過渡金屬均與六個原子配位。這是科學(xué)家們首次得到過渡金屬摻雜的鈦氧族合逡逑物，相較于傳統(tǒng)的簇合物穩(wěn)定性有所提升、禁帶寬度有所減小。隨后，Ｐｈｉｌｉｐ逡逑Ｃｏｐｐｅｎｓ、Ｕｌｒｉｃｈ邋Ｓｃｈｕｂｅｒｔ、Ｄｏｍｉｎｉｃ邋Ｓ．Ｗｒｉｇｈｔ等課題組相繼報導(dǎo)了多個過渡金屬逡逑簇合物如｛ＴｂＭｍ｝、｛ＦｅＴｉ５｝、｛ＺｍＴＵ｝、｛ＣｄｔＴｂ｝、｛ＴｉｗＭｍ｝等，這些簇合物的逡逑禁帶寬度變化明顯，相較于商用銳鈦礦的己大大減�。郏常福矗眩荨ｅ义希危猓鲞姡危猓鲥义蠄D１－２丨Ｔｉ１２Ｎｂ６丨結(jié)構(gòu)示意圖逡逑２０１６年，張建課題組報導(dǎo)一例過渡金屬－鈦氧簇合物Ｈ２｛Ｔｉ４Ｃｄ咖２－０）辦３－０）２逡逑（００ＣＣ（ＣＨ３）３）１２（０＇Ｐｒ）２｝，通過兩個／＾２－０和兩個／＜３－0相連形成平面的｛Ｔｉ４Ｃｄ２｝，并逡逑開創(chuàng)性地將該簇合物進(jìn)行光催化產(chǎn)氫實驗，結(jié)果表明這個簇合物在８小時能穩(wěn)定逡逑產(chǎn)氫２４叫１0１且能循環(huán)利用［４１］。逡逑３逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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1 張智;張娟;李淑輝;張廣鑫;趙毅磊;王潔瑩;孫東洲;;二氧化鈦光催化劑及其在環(huán)境中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];化學(xué)與黏合;2017年02期

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本文編號：2741615