210-12-_无机化学教案-4金属氧化物、金属硫化物.ppt

1 5 4金属氧化物与金属硫化物 M I M2O型 M II MO型 antifluorite 8 4 rutile 6 3 rock salt 6 6 M III M2O3型 6 4 2 金属氧化物 Osmiumtetroxide OsO4分子型氧化物 3 金属氧化物 PbO PbO2 4 金属硫化物 Soluble theleastsoluble antifluorite rock salt 单硫化物NiAs zinc blende 双硫化物层状结构 5 CubicandhexagonalZnS Barrelanoidcage DiamondoidCage cubic hexagonal Zincblende闪锌矿 wurzite纤锌矿 6 ColorofSemiconductors Asthebandgapdecreasesaseitherelectronegativityoftheaniondecreases CdS CdTe ZnS ZnSe ortheoverlapdecreases ZnS CdS Coloredcompoundsonlyresultwhen1 8 Eg 3 0 Largergapsgivewhite transparent smallergapsgiveblack CdTe Eg 1 50eV ZnSe Eg 2 58eV CdS Eg 2 42eV ZnS Eg 3 6eV 7 QuantumDots LouisBrus ColumbiaMoungiBawendi MITPaulAlivisatos Berkeley Bio imaging http nanocluster mit edu wiki images b b8 Invivo fig4 jpg C B Murray D J Norris M G BawendiJ Am Chem Soc 1993 115 8706 8715 Peng Z A Peng X J Am Chem Soc2001 123 1 183 184 http nanocluster mit edu wiki images f f2 Synthesis fig2 jpg 8 TetrahedralCdSeNanocrystals Y CharlesCaoetalAngew Chem 2005 117 6870 Y D Lietal J Am Chem Soc 2009 131 16423 16429 9 TetrahedralCdS HgSNanocrystals A PaulAlivisatosetalJ Phys Chem 1996 100 13239 10 CdSeNanocrystals A PaulAlivisatosetalJ Am Chem Soc 2000 122 12700 11 沸石材料的半导体化 一个跨世纪的合成难题 M3 Ga3 orIn3 M4 Ge4 orSn4 X S2 orSe2 由氧化物到硫化物的拓展 沸石在石化 分离等领域得到了广泛的应用 然而它们的绝缘性限制了其在光 电领域的应用 12 Science2002 298 2366 807m2 gforCs exchangedUCR 20 高比表面积 孔径分布窄 稳定的硫族沸石类似物 构建基元 微孔半导体材料 硫族沸石类似物 13 Nature2003 426 428 室温不同湿度下 ICF 26单晶交流电导率 将无机离子模板应用于硫属开放框架材料的制备 所制备的纯无机硫族开放框架结构材料具有很好的室温快离子导体的性质 纯无机的硫族开放框架 Angew Chem Int Ed 2004 43 4753 14 超四面体团簇 Tn T2T3T4T5 M4E10 M35E5610 N F ZhengetalJ Am Chem Soc 2003 125 1138Nature2003 426 428Angew Chem 2004 43 1502 M10E20 M20E35 J B PariseetalChem Mater 1998 10 19O M YaghietalScience1999 283 1145J Am Chem Soc 1999 121 6096J Am Chem Soc 2001 123 4867 15 StoichiometryofTnClusters T5 M35E56 MxEy y n 1 n 2 n 3 6 x n n 1 n 2 6 1 2 1 3 2 1 4 3 2 1 5 4 3 2 1 16 SupertetrahedralClusters Tn T2T3 M In Ga M Ge Sn E S Se MxM 4 xE10n In10E2010 Ga10E2010 Zheng Nanfeng Bu Xianhui Feng PingyunJ Am Chem Soc 2003 125 1138Bu Xianhui Zheng Nanfeng Wang Xiqing Wang Bing Feng PingyunAngew Chem 2004 43 1502 17 Di Zn Cd Mn Co Fe andMono valent Cu T4 T5clusters Pauling selectrostaticvalencerule M II M II M II M II Bu Xianhui Zheng Nanfeng Li Yuqi Feng PingyunJ Am Chem Soc 2002 124 12646 12647 Wang C Li Y Bu X Zheng N Zivkovic O Yang C Feng P J Am Chem Soc 2001 123 11506 11507 Zheng Nanfeng Bu Xianhui Feng Pingyun Nature2003 426 428 432 Cu I Cu I In III In III LargerSupertetrahedralClusters M16M 4E3510 In22M 13S5620 In30Cu5S5617 LocalChargeMatching 18 GrowthControlofNanoclustersbyCompositions In3 Ga3 S2 Se2 Ge4 Sn4 Cu Zn2 Cd2 Co2 Mn2 Fe2 19 3HgS 8H 2NO3 12Cl 3HgCl42 3S 2NO 4H2OHgS Na2S Na2 HgS2 硫化物与多硫化物 金属硫化物大多数有颜色且难溶于水 只有碱金属的硫化物易溶 根据Ksp的大小 金属硫化物在酸中的溶解度不同 HgS的Ksp最小 它只能溶于王水和Na2S 硫化物都会产生一定程度的水解 而使溶液呈碱性 Na2S H2O NaHS NaOH PbS H2O Pb2 HS OH 20 Na2S x 1 S Na2Sx Sx 2 随着硫链的变长颜色 性质 遇酸不稳