基于有机硫主族金属配合物的新型杂化半导体材料的设计合成与构效关系

半导体材料在现代工业和国防中举足轻重。有机-无机杂化半导体兼具有机和无机两类半导体不同优点的同时，还可能派生出新的性能，因此这方面的研究倍受垂青。有机硫主族金属配合物由于配体和金属间的电子跃迁而具有良好的半导体性能；币族金属（类）卤素盐（如CuSCN等）作为光稳定的透明P型宽带半导体材料得到了深入的研究。本项目旨在设计合成有机硫主族金属配合物和币族金属（类）卤素盐构筑的新型有机-无机杂化半导体材料，有机硫金属配合物将保持其初始结构，而无机盐的结构碎片保持其母体结构的部分特征但被有机配体隔开且配位。通过对二者组分和配比的改变，利用二组分之间的协同效应来调控所合成杂化材料的结构和半导体光电等性能；深入探讨其构效关系；探索该材料在太阳能电池、显示材料、非线性光学、敏感材料、光催化和纳米材料制备等方面的应用。此课题的开展将有助于设计和构筑新型的杂化半导体功能材料，加深人们对其结构和性能关系的理解。

本项目在水热、溶剂热条件下分别以有机硫配体或含硫配合物为原料，合成了若干新型含硫化合物，研究了其半导体、磁性等性能。考察了在不同反应条件下，含锑的有机硫化合物与币族金属组装新型半导体材料的可行性。以乙二硫醇为原料，合成了单体化合物Sb(edt)Cl和[Sb(edt)(SC4H3N2)]，研究发现以Sb(edt)Cl为原料与铋试剂，(PPh3)3CuCl以及(PPh3)3CuI反应，合成了两个多核簇合物Sb(edt)(SSSH)和 (edt)Sb(SSS)Sb(edt)；以Sb(edt)Cl与(PPh3)3CuCl反应，得到了簇合物 [ClSb(edt)Cu(PPh3)2Cl][Sb(edt)Cl]；以[Sb(edt)(SC4H3N2)]与(PPh3)3CuI反应则得到了多核簇合物 (SC4H3N2)Sb(edt)Cu(PPh3)2I。而以Sb2(edt)3等为原料，与CuSCN反应，则得到了三维化合物[Cu2(S2C2)(CN)4(NC4H12)]，有趣的是前驱体化合物发生了分解，生成了链状的聚乙二硫醚。本项目对合成新型有机-无机杂化半导体材料做了有益的探索，并取得了一定的成果。本项目共发表相关论文13篇，其中9篇影响因子大于3；申请国内发明专利1项。共培养研究生4名（已毕业4名）。