摘要
硫属化合物是一类结构丰富的无机非金属材料，在离子交换、非线性光学、光催化等领域具有广泛的应用前景。因此，硫属化合物的制备及性能研究已经成为了固体化学中的一个十分活跃的领域。近年来，锑硫化物已成为一个比较重要的研究热点。由于Sb(Ⅲ)具有比较活跃的5s2孤对电子，它可以采用比较丰富的Sb(Ⅲ)Sx(x=3，4，5)不对称配位模式。这些不对称的Sb(Ⅲ)Sx结构单元可以在碱溶液环境中，经过一系列的缩合和自组装得到复杂的聚阴离子结构，进而得到晶体结构复杂、物理化学性能特殊的锑硫化物。 通常，表面活性剂不仅稳定性高、蒸汽压低，而且价格低廉、功能多样化，是理想的反应介质。在纳米材料制备中已经得到普遍应用，但在硫属化合物晶体材料的制备中，表面活性剂作反应介质的报道还很少。 本文以表面活性剂为反应介质，在低温条件下成功制备了三类结构新颖的四元锑硫化物。该制备方法简单易操作，目标产物产率高，晶体质量好。通过对反应条件的控制，以及运用SEM、EDS、单晶X射线衍射、XRD、UV、TG和理论计算等表征手段，对化合物的制备条件、结构、光学性能进行了系统的研究。 1.化合物ACu2SbS3(A=K、Rb、Cs)为三斜晶系，空间群为P-1，属于二维层状结构。产物为深红色块状晶体，常温下能稳定存在于空气环境中。KCu2SbS3、RbCu2SbS3和CsCu2SbS3的热稳定温度分别是280℃，330℃和380℃，带隙分别是1.53 eV、1.67 eV和1.63 eV，均属于窄带隙半导体。化合物KCu2SbS3的理论计算带隙为1.13 eV，是一种直接带隙半导体材料。 2.化合物ACuSb2S4(A=Rb，Cs)为单斜晶系，空间群为C2/c，属于三维孔道框架结构。产物为深红色块状晶体，常温下能稳定存在于空气环境中。RbCuSb2S4和CsCuSb2S4的热稳定温度都达到500℃以上，带隙都在1.7 eV左右，均属于窄带隙半导体。化合物RbCuSb2S4的理论计算带隙为1.27 eV，是一种间接带隙半导体材料。 3.化合物A2Ag3Sb3S7(A=K、Rb、Cs)为正交晶系，空间群为Cmc21，属于二维层状结构。产物为黄色针状晶体，常温下能稳定存在于空气环境中。Rb2Ag3Sb3S7和Cs2Ag3Sb3S7的热稳定温度都达到500℃以上，带隙分别是2.11eV和2.13 eV，均属于窄带隙半导体材料。
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