硫属化物有机--无机杂化材料的设计合成、结构和性质研究的任务书.docx

硫属化物有机--无机杂化材料的设计合成、结构和性质研究的任务书
一、选题背景和意义
硫化物是一类非常重要的无机化合物，具有广泛的应用前景，例如催化、电化学、电子学、光伏等领域。与此同时，有机化学在近年来已经发展成为化学领域中重要的一支，拥有几十年来的丰富实验室与理论研究成果。硫属化物和有机化学之间的结合将能够不断拓展硫属化物的应用场景，并发掘出新的催化剂、传感器、光电器件等领域的先驱材料。该研究领域几乎无穷无尽的潜力，也是当前对于化学探究的热度领域之一。
通过有机与无机杂化化合物实现材料的功能拓宽，同时保留了无机材料硬度、耐化学腐蚀、抗高温的各项特性，以及有机材料的形貌可调性、可溶性、柔软性等优异特性。在科学研究中，通过制备硫属化物有机-无机杂化材料的新方法，能够丰富硫属化物的化学结构，从而实现材料远离传统硬脆、质地单一的缺点。
二、研究目标
本课题旨在解决硫属化物过程中普遍存在的缺陷，提高硫属化物材料的性能，结构和功能。本研究将聚焦于硫属化物有机-无机杂化化合物的设计合成、结构和性质研究。主要目标并包含如下几个方面：
1.合成具备优异物理和化学性质的硫属化物有机-无机杂化材料；
2.探索硫属化物有机-无机杂化材料的具体构建机制；
3.研究硫属化物有机-无机杂化材料的结构与性质关系；
4.对于硫属化物有机-无机杂化材料的潜在应用进行检测。
三、研究计划
1.文献研究（2周）
对相关硫属化物的文献、有机无机杂化化合物、催化等领域进行广泛的查阅，以便为后续实验指导和理论归纳做铺垫。
2.材料合成（12周）
在硫属化物有机-无机杂化化合物的设计方面，本研究将从两个分支进行展开:①合成硫属化物基底材料，②利用这些硫属化物基底材料合成硫属化物有机-无机杂化化合物。
2.1合成卤化钴与卤化铜为基础的硫化物
⑴制备硫化钴：乙醇合成法或硫代硫酸含量反应法、反溶剂氧化法等方法；
⑵制备硫化铜：水溶液溶解法、微波溶解法等方法；
2.2硫属化物有机-无机杂化化合物的设计和合成
⑴利用前期制备得到的硫属化物作为基础材料；
⑵选用具有优异性质、易于构建的配体，如有机胺、有机酸、腈类化合物等；
⑶利用溶剂热法、水热合成法等方法，控制配体的加入速度、反应时间和反应温度，努力合成出一系列优异的硫属化物有机-无机杂化化合物。
3.材料表征（10周）
使用^1HNMR、13CNMR、IR、热重分析（TGA）、差示扫描量热分析(DSC)、傅里叶变换红外线光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等各种手段进行样品表征和结构分析，评估材料的物理化学性质。
4.材料性质测试（4周）
对于得到的合成材料进行表征的通用性能测试，包括但不限于加热后耐重复性检测、材料形状、化学成分、硬度、柔韧性、导电性能、电化学条件下的还原性能、氧化性能等。
5.分析、探讨结果及写成论文（8周）
针对实验中所得结果进行详细的统计和分析，总结结构与性质之间的关系，并撰写研究论文，进行学术交流。
四、预期成果
1.成功合成硫属化物有机-无机杂化化合物。
2.揭示硫属化物有机-无机杂化化合物的构成机制。
3.探究硫属化物有机-无机杂化化合物的结构与性质的规律与关系，为杂化材料的应用研究提供重要参考。
4.论文至少发表2篇,并且有一篇发表在影响因子较高的期刊和重要国际会议上。
5.为硫属化物有机-无机杂化材料的进一步发展提供基础工作，同时拓宽了硫属化物与有机材料之间的结合实验，为硫属化物的实际应用和工业化生产提供可靠的依据。