[發(fā)明專利]一種無機有機雜化化合物晶體[K10

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111449618.2
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114561208B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設計）人: 吳兆鋒;譚彬;黃小滎
• 申請（專利權）人: 閩都創(chuàng)新實驗室;中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;H10K85/30;H10K30/00
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 毛薇

本申請一種無機?有機雜化化合物晶體及其制備方法和應用。所述無機?有機雜化化合物的化學式為[K₁₀(CuI)₉L₁₀]·xH₂O(1≤x≤3)；其中L為3?羥基異煙酸；具有三維結構，Cu₂I₂簇單元通過銅?碘配位相互連接形成一維碘化亞銅無機鏈，一維碘化亞銅無機鏈上的銅原子與3,4?吡啶二羧酸上的吡啶氮原子配位，與金屬鉀進一步組裝形成三維骨架結構；屬于三斜晶系，屬于P?1空間群。該材料可通過常規(guī)的低溫溶劑熱得到，制備工藝簡單，所得產品純度高，穩(wěn)定性好。材料在可見光區(qū)域具有顯著吸收，可見光下可以實現靈敏的光電響應，是一類新穎的可見光光電響應的半導體材料。

技術領域

本發(fā)明屬于有機-無機雜化半導體材料領域，具體涉及一種無機-有機雜化化合物晶體[K₁₀(CuI)₉L₁₀]·xH₂O(1≤x≤3)及其制備方法和應用。

背景技術

碘化亞銅作為一類傳統的半導體材料，在諸如閃爍晶體、有機偶聯催化、LED等光、電、催化等領域得到了廣泛的關注與研究。所以圍繞傳統半導體結構和性能展開設計合成，通過結構調控賦予其新的物化性能，是材料化學的研究重點；同時借助明確的構效關系分析內在機制，為新型半導體材料的設計提供有意義的指導，具有重要的現實意義。

近年來，經配位化學手段從分子層面對傳統半導體塊材進行限域剪裁，通過結構和空間維度的精細調節(jié)，實現了傳統半導體材料結構性能調控。如羅格斯大學的李靜課題組，將硫化鋅、硫化鎘、氧化鉬等通過配位導向限域在有機層間，獲得相應的有機配體修飾的層狀半導體晶體材料，展現出不同于塊材的光電性能(X.-Y.Huang?et?al.,J.Am.Chem.Soc.,2000,122,?8789-8790、X.-Y.Huang?et?al.,J.Am.Chem.Soc.,2003,125,7049-7055、X.-Y.Huang?et?al.,J.Am.Chem.Soc.,2007,129,3157-3162)；美國加州大學伯克利分校的Jeffrey?R.Long課題組利用金屬-有機配聚物獨特的空間限域效應和吡啶官能團的配位導向，將鈷、鎳、鐵鹵化物限域生長在鋯基配聚物中，展現出有別于塊體材料的磁性現象(M.I.Gonzalez?et?al.,Nature,2020,577,?64-68)等。這些優(yōu)秀的研究成果表明利用合適的金屬-有機配體組合，借助配位化學手段，可對傳統半導體材料進行結構剪裁并實現性能調控。據我們所知，通過這一手段對碘化亞銅實現結構性能調節(jié)的研究依然非常稀少。而利用堿金屬與含氮雜環(huán)配體組合，通過配位導向合成碘化亞銅雜化材料的研究還未報道。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于采用配位化學手段，借助金屬-有機配體靈活多變的配位模式，通過配位導向作用，調控碘化亞銅在金屬有機框架內限域生長，獲得新型含一維鏈狀碘化亞銅的無機-有機雜化半導體材料。

為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

根據本申請的一個方面，提供一種無機-有機雜化化合物晶體，所述無機-有機雜化化合物晶體的化學式為[K₁₀(CuI)₉L₁₀]·xH₂O(1≤x≤3)；其中L?為有機配體，所述有機配體的結構為：

可選地，所述有機配體為3-羥基異煙酸。

所述無機-有機雜化化合物具有三維結構；

Cu₂I₂簇單元通過銅-碘配位相互連接形成一維碘化亞銅無機鏈，一維碘化亞銅無機鏈上的銅原子與3-羥基異煙酸上的吡啶氮原子配位，與金屬鉀組裝形成三維骨架結構。

所述無機-有機雜化化合物晶體屬于三斜晶系，屬于P-1空間群；