四硫富瓦烯(简称TTF)是一个有氧化还原活性的富电子杂环化合物,是具有吸引力的多功能材料构筑单元。另一方面,以硫氰酸亚铜和碘化亚铜为代表的无机半导体材料由于具有成本低、稳定性好、导电性高等优点引起了广泛关注。而目前已经报道的TTF-Cu(Ⅰ)杂化物非常有限,且大多数为阴阳离子盐,对于TTF-Cu(Ⅰ)配合物的各种结构和性能还有待进一步探究。本课题的工作是将TTF吡啶引入到硫氰酸亚铜和碘化亚铜中,得到TTF吡啶-亚铜配合物,研究它们的氧化还原、光电响应和半导体性质。本篇论文主要包括以下几个部分:一、绪论部分简要介绍了 TTF及其衍生物的结构和性质,并综述了它们在导电和光电功能材料等方面的最新研究进展。其中,对含吡啶基团TTF衍生物的研究作了重点介绍。简要概括了硫氰酸亚铜和碘化亚铜在半导体材料方面的研究进展。最后阐述了本课题的选题思路和研究内容。二、用2,6-双(4’-吡啶基)四硫富瓦烯(py-TTF-py)对CuSCN进行化学修饰得到两个 TTFs-CuSCN 杂化物:三维的[Cu2(py-TTF-py)(SCN)2](1)和二维的[Cu(py-TTF-py)(SCN)](2),它们的TTF部分都处于中性状态。晶体结构分析表明,在这两种化合物中,CuSCN骨架被py-TTF-py桥连;有机配体之间以及有机物-无机物之间存在共价作用和短距离接触等相互作用,这些作用为电荷传输提供了通道。讨论并比较了两个化合物的氧化还原性质,光电响应,以及电导率、载流子迁移率等半导体特性。特别是将TTFs-CuSCN进行碘掺杂后,这些性质得到了很大的提高,说明了具有氧化还原调控功能的有机-无机杂化物在开发新型空穴传输材料方面具有较大的潜力。三、将py-TTF-py配体与CuⅠ共价配位,得到杂化物[CuⅠ(py-TTF-py)](3)。晶体结构分析表明,化合物3为二维结构,由锯齿形的碘化亚铜一维链之间桥连有机配体py-TTF-py构成。测试了化合物的光谱和电化学性质:固态光学漫反射光谱表明,配体与碘化亚铜配位后,吸收峰发生了较大红移;循环伏安曲线显示化合物3为氧化还原活性材料。光电流测试和J-V曲线表明杂化物3比碘化亚铜具有更稳定的光敏性和半导体性质。最后,通过Ⅰ2掺杂获得样品3-12,其光电流响应和电导率比掺杂前提高了2个数量级。这项工作为碘化亚铜系列配合物在半导体和光电材料方面的应用提供了参考。四、对全篇工作进行了总结,并对以后的进一步研究进行规划和展望。