福建物构所离子热合成金属硫属化合物的研究取得重要进展

(离子热合成的具有纳米微孔结构的硒锡化合物)



(离子热合成的具有分立结构的T5超四面体簇)

晶态金属硫属化合物是一类在热电、光电、光催化、离子交换、快离子导体等方面具有广泛应用前景的功能化合物，该领域的发展在很大程度上有赖于合成方法的发展和变革。离子液体由于其“绿色性”和“可设计性”，可替代传统的有机溶剂，在有机合成、催化、萃取、电化学等有广泛的应用。离子液体的特殊结晶环境和结构导向作用有利于获得常规分子溶剂中难以得到的新化合物，近年来，在离子液体中制备新型无机材料和无机-有机杂化材料（如氧化物分子筛和配位聚合物）已成为无机化学和材料化学的研究热点，而离子液体在制备新型晶态金属硫属化合物方面鲜有报道。

在国家自然科学基金、中科院重要方向项目的支持下，福建物构所结构化学国家重点实验室黄小荥研究员领导的课题组首次采用离子热合成方法获得了晶态的金属硫属化物基多孔材料，该系列化合物是以[SnSe4]四面体和[Sn3Se4]半立方烷为结构单元通过不同的连接方式形成具有新型拓扑结构的纳米微孔硫属化物，除去离子液体阳离子后的孔隙率接近60% (Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 11395-11399）。最近，该课题组还成功地在离子液体中制备出一系列基于Cu-Ga/In-S的分立的T5超四面体簇合物（Chem. Sci. 2012, DOI:10.1039/C2SC00824F），这是迄今报道的最大的具有分立结构的超四面体硫属化物，离子液体阳离子对分隔和稳定这些超大簇起重要作用。这两个系列化合物的成功制备，为晶态金属硫属化合物合成新方法的研究提供了有价值的思路。