銅（I）—鹵素簇合物的光學性質研究

辛丙靖

摘 要：銅（I）-鹵素簇合物因其具有豐富的構型和廣泛的應用價值迅速發展成為材料化學領域的研究熱點之一。這類化合物展現出優秀的光學性質，通過對比不同鹵素、有機配體、溫度和溶劑的作用進行這類化合物發光機理的研究是現在科學工作者的研究重點。

關鍵詞：銅（I）-鹵素簇；光學性質；發光機理

1 概述

金屬銅屬于IB副族，它具有d10電子構型，這一構型決定它可以和有機配體、鹵素離子等形成配位化合物或者是多核的銅鹵素簇。到目前為止，研究者已經合成了大量的銅（I）-鹵素簇合物，這類化合物不僅具有豐富的結構，同時還展示了特殊的光學性質和較高的發光效率。因此，近些年，科學工作者將研究的重點轉移到了對這類化合物發光機理的研究中。

對銅（I）-鹵素簇合物發光機理的研究要開始于上世紀80年

代，Ford課題組通過對比化合物Cu4Cl4L4和化合物Cu4I4L4的熒光性質，他們具有相似的構型，但是熒光性質卻又很大的區別。實驗結果表明，室溫下化合物Cu4Cl4L4在固體粉末狀態具有微弱發光，但是在溶液中化合物Cu4Cl4L4不發光；與之相反，化合物Cu4I4L4在固體粉末狀態和溶液中都具有較強的熒光。對比化合物Cu4Cl4L4和化合物Cu4I4L4，在結構上，它們具有類似的扭曲的立方烷四核銅簇結構。但是，他們所配位的鹵素原子的大小對四核銅簇中Cu-Cu鍵距離有一定的影響，因此認為Cu-Cu鍵距離是改變銅（I）-鹵素簇合物光學性質的重要因素。

低溫下，在對化合物固體熒光的研究中發現，化合物Cu4I4（py）4的熒光光譜發生很大變化，如圖1所示。低溫條件下，在不同激發波長的作用下，化合物Cu4I4（py）4具有低能發射帶和高能發射帶兩個譜帶且這兩個譜帶強度具有明顯變化。

通過對Cu4I4L4這類化合物性質的進一步研究，當配體為吡啶及其衍生物（L=Py，Py-X）時，化合物的熒光光譜具有雙重發射；當配體為飽和脂肪胺時，化合物的熒光光譜具有低能發射[1]。因此，通過調變配體，化合物Cu4I4L4的熒光性質在高能發射譜帶具有明顯變化。通過在吡啶環上引入供電子基，高能發射帶會發生藍移，相反引入吸電子基發射帶將發生紅移。當選擇飽和脂肪胺配體時，溶劑和溫度對Cu4I4L4的高能發射和低能發射影響不同，化合物Cu4I4L4的高能發射對溫度沒有響應，低能發射對溶劑響應不敏感，相反，高能發射袋受到溶劑配位性的影響，溶劑的配位性能增加會促使高能發射發生藍移[2-5]。

2 結束語

通過對Cu4X4L4這類化合物在不同條件下熒光性質的測試發現，溫度、鹵素、配體、溶劑等因素對化合物的熒光性質具有一定的影響，對這類化合物熒光性質的研究已經從實驗和理論兩方面得到了一定的驗證，后續的研究中還需要研究者補充這一方面更有利的理論和實驗的證據。

參考文獻

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