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本论文以光电功能为导向，以钛氧簇材料为结构单元，主要研究反应条件对该类材料种类、结构、功能的拓展调控，通过有机小分子的引入和过渡金属的掺杂，定向合成具有良好光电功能的钛氧簇-过渡金属簇晶态材料，旨在为该类材料的深入研究提供有价值的信息。主要研究内容和创新点如下： 1.发展并完善了多维钛氧簇-铜簇晶态材料的合成方法。以钛氧簇和过渡金属铜簇两种簇单元为骨架基元，选用含氮和氧的多功能羧酸有机组件（烟酸、异烟酸、2-甲酸吡嗪）连接两种簇单元成功合成出未见报道的12例晶态材料： [Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2(NA)2]PTC-20 [Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2(MPZ)2]PTC-22 [Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2][CuⅡCl2(NA)2]PTC-23 [Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2][CuⅡBr2(NA)2]PTC-24 [Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2][CuI2Cl2(NA)2(PPh3)2]PTC-25 [Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2][CuI2Br2(NA)2(PPh3)2]PTC-26 [Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2][CuI2I2(NA)2(PPh3)2]PTC-27 [Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2][CuII(IN)2]PTC-30 [Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2]2[CuI4Br4(NA)4]PTC-33 [Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2]2[CuI4I4(NA)4]PTC-34 [Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2]2[CuI4I4(MPZ)4]PTC-35 [Ti6O4(OiPr)10(O3P-Phen)2]3[CuI4I4(NA)3(DABCO)]2PTC-36 其中一维晶态材料PTC-23~PTC-27是以{CuX2}（X=Cl，Br，I）为过渡金属节点，材料PTC-25~PTC-27是以{Cu2X2}（X=Cl，Br， I）为过渡金属簇单元，{Cu2X2}节点的多余位点被三苯基膦占据，PTC-23~PTC-27通过烟酸将钛氧簇和过渡金属铜簇连接形成一维链，二维晶态材料PTC-30是通过异烟酸将{Cu2I2}簇单元与{Ti6P2}簇单元连接形成的二维层，三维结构化合物PTC-33~PTC-36中，前两者是通过烟酸配体将{Cu4X4}（X=Br，I）节点与{Ti6P2}簇核连接形成的三维框架，PTC-35是采用2-甲酸吡嗪连接两种簇单元，PTC-36是以{Cu4I4-DABCO-Cu4I4}代替过渡金属铜簇与{Ti6P2}簇核连接形成三维结构，部分成果发表在Chem.Mater.2017.DOI:10.1021/acs.chemmater.7b00324(IF=9.4)。 2.提出并实现通过弱作用力构筑包含多种结构单元簇合物的新方法。调节反应条件成功制备孤立簇合物[CuBr2]-[Ti4O(O3P-Phen)2(OiPr)9]+(PTC-55)和[Ti6O4(O3PPhen)2(OiPr)10(L)2(PTC-56，L=2-氯异烟酸)，固相共存簇合物[CuBr2]-[Ti4O(O3P-Phen)2(OiPr)9]+[Ti6O4(O3P-Phen)2(OiPr)10(L)2](PTC-57)，PTC-57中包含PTC-55和PTC-56两种簇合物。研究表明化合物PTC-55和PTC-57对可见光有吸收，两者在太阳光下均可降解有机污染物，PTC-57降解性能优于PTC-55，部分研究成果发表在Inorg Chem.2017,56:2367-2370(IF=4.8)。 3.探索了低维钛氧-过渡金属异核晶态材料的构筑方法。采用杯芳烃为有机配体，在溶剂热条件下合成杯芳烃修饰的低维钛氧-过渡金属异核晶态材料，其中晶态材料1、2、3具有夹心型结构，然后对其进行了红外光谱、X-射线粉末衍射、热重分析、紫外漫反射、光电流等性能测试。 [Ti(OCH3)2(TBC4)2]·2Me2NH晶态材料1 [Ti2Cu2(en)4(TBC4)2]·CH3OH·DMF晶态材料2 [Ti2Mn2(en)4(TBC4)2]·CH3OH·DMF晶态材料3 [TiNi(en)3(TBC4)]·en·DMF晶态材料4。