Method Article

الجمع بين الحالة الصلبة وتقنيات أساس الحل: التجميعي والتفاعلية من Chalcogenidoplumbates (الثاني أو الرابع)

DOI:

10.3791/54789

December 29th, 2016

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
< p class = 'jove_content'> يتم تقديم تخليق الكالكوجينيدوبلومباتس (II ، IV) عبر الاختزال في الموقع ل "PbCh2" الاسمي (Ch = Chalcogen) وعبر تفاعل الحالة الصلبة والتفاعلات الحرارية المنشوية اللاحقة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تصوير تفاعلات حلول plumbate (II) ، والتي تنتج أثقل تماثل CO معروف حتى الآن: ترابط μ-PbSe.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويتم الحصول على مراحل "PbCh 2" (الفصل = سي، تي) من توليفات الحالة الصلبة (أي عن طريق الدمج بين العناصر في ظل ظروف الخاملة في أمبولات زجاجية السيليكا). الحد من هذه المراحل من المعادن القلوية عنصري في الأمينات يتيح chalcogenidoplumbate البلورية (II) أملاح تتألف من [PbTe 3] 2 - أو [الرصاص 2 الفصل 3] 2 - الأنيونات، اعتمادا الذي عزل وكيل لالكاتيونات على حاضر: الاسترات تاج، مثل 18 تاج-6، أو cryptands، مثل [2.2.2] سرداب. ردود الفعل من الحلول لهذه الأيونات مع العائد المركبات الانتقال المعادن (بولي) الأنيونات اعتماد chalcogenide أو مجموعات اعتماد chalcogenide الانتقال المعادن، بما في ذلك واحد مع ليجند μ-PbSe (أي أثقل المعروفة CO homolog).

في المقابل، فإن تركيب الحالة الصلبة من مرحلة تكوين الاسمي "K 2 PbSe 2" من خلال ردود الفعل المتتالية للعنصرالصورة وعلاج solvothermal اللاحقة في الأمينات ينتج أول أكسيد غير / هاليد الرصاص غير العضوية (الرابع) المركب: وهو ملح -selenidoplumbate أورثو (IV) أنيون [PbSe 4] (4) -. وكان هذا غير متوقع بسبب الإمكانيات الأكسدة من الرصاص (IV) والسيلينيوم (-II). يمكن كذلك تطبيق مثل هذه الأساليب لمجموعات عنصري أخرى، مما أدى إلى تشكيل لحلول مع ثنائي [HgTe 2] (2) - أو [BiSe 3] (3) - الأنيونات، أو إلى توليفات على نطاق واسع من K 2 زئبق 2 سي 3 أو K 3 BiSe 3 من طريق الحالة الصلبة.

وتتميز جميع المركبات من قبل احد الكريستال حيود الأشعة السينية وتحليل العناصر؛ الحلول من الأملاح plumbate يمكن التحقيق من قبل 205 الرصاص و 77 سي أو 127 التقنيات تي NMR. الحسابات الكيميائية الكمية باستخدام كثافة طرق نظرية وظيفية تمكن مقارنات الطاقة. أنها تسمح مزيدلنظرة ثاقبة التكوين الإلكترونية، وبالتالي، فإن الوضع الترابط. الجزيئية ره التي تحتوي تم العثور Chevrel من نوع المركبات لعرض التكافؤ مختلطة ضلت موضعها الصحيح، بينما الأنيونات telluridopalladate مماثلة الإلكترون دقيقة. الكتلة مع يجند μ-PbSe وفضلت بقوة أكثر من CO التناظرية افتراضية، وذلك تمشيا مع المحاولة الفاشلة في تركيبه. استقرار الرصاص الرسمي (الرابع) داخل [PbSe 4] 4 - شاردة ويرجع ذلك أساسا إلى استقرار مناسب داخل شعرية الكريستال.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

chalcogenides المعدنية، مثل SnSe أو CuInSe، هي المواد تنوعا مع مجموعة واسعة من التطبيقات، على سبيل المثال، وأشباه الموصلات، والحرارية، أو المواد البصرية اللاخطية 1-6. تم العثور على التراكيب عنصري مماثلة داخل chalcogenidometalates، حيث المعدن في حالة الأكسدة إيجابية رسميا وتنسيقها بروابط (بولي) اعتماد chalcogenide السلبية لتسفر عن الأنواع الأيونية الشاملة. مختلفة من المواد المشار إليها أعلاه، وتتألف هذه metalates بالإضافة إلى مكافحة الأيونات، الذي يفصل جيدا من طيدة انيوني. الكاتيونات النموذجية هي المعادن (الإذابة بالإكترونات) القلوية أو القلوية الترابية، أيونات الأمونيوم، أو فسفونيوم. في معظم الأحيان، هذه الأملاح مع ا....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الحذر: أن يكون دائما حذرا عند التعامل مع المواد الكيميائية. تطبيق احتياطات السلامة العامة، بما في ذلك الاستخدام السليم للقفازات، نظارات واقية، ومعطف المختبر في جميع الأوقات. على وجه الخصوص، أن ندرك أن جميع المركبات التي نوقشت تحتوي على العناصر الثقيلة، فضلا عن مصادرهم عنصري، هم من سمية عالية. 1،2-diaminoethane هو السائل للتآكل. المعادن القلوية ومنتجات الحالة الصلبة الثلاثي قد تتفاعل pyrophorically مع الهواء والرطوبة.

ملاحظة: يتم تنفيذ جميع التلاعب في جو الأرجون باستخدام تقنيات Schlenk أو صندوق قفازات القياسية تحت الإقصاء التام للهواء والرطوبة الخارجية. يتم تخز....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تأكيد 23 (انظر الشكل 1، أعلى اليمين) من خلال التجارب واحد الكريستال الحيود، تحليل العناصر، والحسابات الكيميائية الكم - وجود أنيون -selenidoplumbate أورثو [PbSe 4] (4). صقل هيكل الكريستال يؤكد مثالية تقريبا الهندسة التنسيق رباعي السطوح، كما هو متوقع ليتقدم (IV) أيون، في حين أن ترشيد العمليات الحسابية DFT استقرت بقوة تمثيل مما يسهم في الاستقرار العام للأني.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الجمع بين الكلاسيكية وارتفاع درجة الحرارة، وردود الفعل الحالة الصلبة مع طرق الحل القائم يسمح لتوليد وعزل المركبات الجديدة التي لا يمكن توليفها من جانب واحد فقط من هذه المسارات. على الرغم من ذلك، في معظم الحالات، على تحديد واضح وتوصيف كامل من الأنواع المتوسطة من الصعب أو المستحيل أساسا، والفكرة العامة هي واضحة ويمكن تطبيقها على مجموعة متنوعة من التشكيلات عنصري. وعلاوة على ذلك، فإن الظروف الاصطناعية الفعلية لتوليد مركب واحد محدد مرنة إلى حد ما، ووجود المزيد من الأنواع الأيونية و / أ.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وأيد هذا العمل من قبل جمعية الألمانية للبحوث (DFG) في إطار SPP 1708. GT يشكر يوبولدينا الوطنية أكاديمي دير Wissenschaften للحصول على منحة ما بعد الدكتوراه.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
إيثان 1،2-ديامينسيجما ألدريتشE26266-2.5L
هيدريد الكالسيومسيجما ألدريتش213268-100 جرام
رباعي هيدروفورانسيجما ألدريتش401757-1 لتر
الصوديومسيجما ألدريتش71172-1 كجم
البوتاسيومسيجما ألدريتش244864-50 جرام
تريس تريفينيل فوسفين كلوريد الروديومسيجما ألدريتش199982-5G
الرصاصأكروس222625000
السيلينيومسيجما ألدريتش209643-50G
18-crown-6Acros181561000

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Zhao, L. D., et al. Ultralow thermal conductivity and high thermoelectric figure of merit in SnSe crystals. Nature. 508 (7496), 373-377 (2014).
  2. Chung, I., Kanatzidis, M. G. Metal Chalcogenides: A Rich Source of Nonlinear Optical Materials. Chem. Mater

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Solid state SynthesisSolution based ChemistryChalcogenidoplumbate SynthesisSingle Crystal X ray DiffractionQuantum Chemical CalculationsDensity Functional TheoryChelating AgentsInert Atmosphere TechniquesMetallate Anion FormationTransition Metal Clusters

Related Articles