《高等无机化学》课程论文文献综述

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1、《高等无机化学》课程论文文献综述综述题目原子簇纳米材料研究进展作者所在系别化学系作者所在专业物理化学作者姓名殷航作者学号12S007043导师姓名王群导师职称副教授完成时间2013年4月17哈尔滨工业大学材料化学教研室制说明1．文献综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。2．学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在10篇以上。本课程的相关教材也可列为参考资料，但必须注明参考的具体页码。3．文献综述的撰写格式按撰写规范的要求，字数在2000字左右。综述题目：原子簇纳米材料研究进展

2、姓名：殷航学号：12S007043原子簇纳米材料研究进展原子簇化合物被称为“物质第五态”，它是以两个以上原子(金属/非金属)形成的多面体为核心，再同外围原子、离子或集团配合键合后构成的化合物，是一类极小的原子聚合物，其物理性质与一般状态物质—气体、液体、固体等离子体迥然不同。1966年，CottonF.A首次提出原子簇的概念，他将原子簇定义为“含有两个或两个以上金属原子且有金属-金属键存在的化合物”。1982年，我国学者徐光宪建议将原子簇化合物定义为由3个或3个以上的有限原子直接键合组成多面体或缺顶点多面体骨架为特征的分子或原子[1]。并将其进一步划分

3、为四种类型：1）硼烷及取代硼烷型，包括硼烷型，碳硼烷型，金属硼烷型，金属碳硼烷型；2）过渡金属原子簇，如MoS42-；3）纯金属原子簇；4）主族原子簇，如C60。之后，唐敖庆和李前树等人又把过渡金属夹心化合物加入原子簇化合物中，如Fe(C5H5)2等。1主要的原子簇化合物1.1含羰基配体的金属原子簇化合物金属原子簇化合物最早被定义为至少含3个金属原子，而每个金属原子又至少要通过2个金属一金属键和相邻金属原子结合形成非链状的网络化合物。它们的分子结构往往是三角形面或其它几何构型的多面体，骨架内几乎是空穴，骨架上则被朝外的络合于金属原子的配位体所包围。随着

4、金属簇合物的发展，其研究范围逐步扩大到金属原子问仅有配位桥联而无明显键联的化合物。目前研究较多的主要是含羰基配位体的金属簇合物。1.2微粒子和无机原子簇颗粒度零点几至几十纳米微粒子,一般含有26综述题目：原子簇纳米材料研究进展姓名：殷航学号：12S007043个到数千个原子的凝聚态物质称之为原子簇,它包括稀有气体、碱金属、主族、过渡元素、在表面上带有吸附原子或分子的金属、含有杂质原子或分子的原子簇以及离子原子簇和各种分子簇。促使这些化学物种在一起的力包括最弱的范德华作用力到最强的金属键力。元素周期表中的元素能否形成这种中间态物质取决于元素的热力学性质。

5、一般地说凡是晶体凝聚能大于它的双原子结合能的元素都可生成原子簇,且其能差越大所生成的原子簇也愈稳定。1.3全碳分子1985年Kroto等[2]发现了碳元素的第三种同素异形体C60。它属于零维晶体，是一种分子固体[3]。C60具有独特的几何结构和电子结构，从而具有独特的物理和化学性质。C60本身是绝缘体。但当嵌入碱金属后将转变为超导体(如K3C60)，具有很高的超导临界温度。与氧化物超导体相比，C60系列超导体具有完美的三维超导性、电流密度大、稳定性高、易于展成线材等优点，是极具价值的新型超导材料。1.4硫簇化合物1989年Bedard等[4]提出使用有

6、机模板剂将制造具有一定孔道结构的无机化合物扩展到硫簇化合物。尽管目前硫簇化合物的合成还有很多问题没有解决，但其应用前景很广阔，其中最有价值的应用来源于其半导性。OzinL[5]提出了硫簇化合物在生物应用方面的多种想法，另外。它们可用作离子交换剂，交换得到较高产率的单价和二价阳离子。事实上在很多方面硫簇化合物都比胶状微粒(经典的量子点)性质优异，与胶体相比。团簇(点)中有规律的排列和催化剂中的空穴(反点)显示出很多优势[6]。2原子簇化合物的合理合成原子簇化合物的合理合成金属原子簇化合物的合成方法常常采用加成、置换、缩聚、氧化一还原等反应方法以及运用各种

7、无机合成化学的合成手段,例如高压、高温、低温、电化学、光化学、无氧无水、固相反应等合成方法。但合成往往凭机遇(多核簇合物尤其如此)，由于反应定向性差。导致产物产率低且多是混合物。而制备硫簇化合物所采用的水热合成法耗时较长，使得探索一种新的化合物制备条件需要很长的周期。且还不一定能得到所期望的化合物，即目前的合成远未达到定向合成。迄今，同际上尚未见到一例比较成功的实例来进行微孔晶体特定孔道结构的设计与定向合成[6]6综述题目：原子簇纳米材料研究进展姓名：殷航学号：12S007043。统一孔径材料的合成对行化和生命科学将产生很大的影响．为大分子的催化／分离

8、提供机会，所以应该致力于研究它们的定向合成。3原子簇化合物的应用探索原子簇化合物属于一种新型的