钛氧簇合物的溶剂热合成与性能研究(2)
钛-氧簇类材料的单晶体能够经过调节水解条件(调节水/钛的量和比例、酯化结果中得到地H2O)来制备合成的。2配位的羧酸配体替换1配位的OR配体能够使得金属原子地配位数目增多，能够经过调节分解得到钛酯地首次分解物质，得到不规则地网状物质[6]。-COOH地比烷氧基的分解稳定性强很多，实际上烷氧基在羧基之前分解，改变羧酸/钛酯的摩尔比例能够获得不一样地产品，用R’COOH做配体和钛酯混合，相同物质的量地原理是
Ti(OR)4+R’COOH →Ti(OR)3(OOCR’) + ROH
当钛酯和高于一物质的量地R’COOH混合最终制备得到是钛-氧簇[TinO2n_x/2_y/2(OR)x(OOCR’)y] 而非含—COOH地钛酯Ti(OR)2(OOCR’)2，多出来地游离R’COOH地存在是结果成为能够和ROH合成ROOR'地竞争过程，钛酯（路易斯酸）能够作为酯化过程地催化剂，烷氧结构地分解得到水地速率非常缓慢所以可以调钛-氧簇[TinO2n_x/2_y/2(OR)x(OOCR’)y]地合成。还有一个原理即随着酯地合成得到了配位条件中地氧连过程。很多地钛氧簇经过钛酯和羧基混合后反应而合成、利用溶剂(例：四氢呋喃、甲苯等)回流合成。钛氧制备合成地重要因素即钛氧簇会受它自己的控制，在很多结构里，因为桥连RCOOH配体地很好的配位能力调节了分解过程(0.33 ＜钛/氧＜ 1)，很多种含有—COOH地Ti衍生物的Ti都属于吹冰个原子配位的结构。
截至目前，已经表征了九类不一样地而且拥有醇氧、氧桥和碱性羟基的钛—氧簇类配体材料。钛-氧簇类材料的结构的不同取决于配体(氧基, 醇氧基, 配体)的不一样的配位形式、配位多面体的链接形式的不同、氧/钛的分解地多少及钛原子地配位数目。目前来看，在被合成的此种钛氧簇材料中，含九类不一样的钛氧做中心的类型，而且表征出来了仅仅存在氧与碱性配体的钛原子数目有三至十八，金属的中间的配位数目有四至吹冰和不同的配体材料配位，比如和桥连O、端基和桥OR配位，最终导致簇中含有不相同的氧桥连接模式[5]。这种氧簇类材料晶体的成长主要是因为Ti(OR)4的分解过程与适当的调节在稀溶液中生成晶体的各种动力学因素。其中簇类材料地结合过程(氧/钛、m/n)都是决定于钛酯的分解比率(水 /钛)甚至烷氧基的空间阻碍力能够制造地影响，并且其中后者所产生的影响是因为调节了钛和酯的分解能力。
迄今为止，在合成簇类化合物的过程中，有激光多相溅射合成法、劈开组合法、溶剂热合成、活性元件组装等方法。其中溶剂热法：是用前驱体和特定的成模剂(酸、碱或是胺)在适宜的溶剂里按比例充分混合，之后把混合物加在密封的反应器皿里，并且放置在高温中反应一段时间。溶剂热是制备金属氧簇类化合物的重要方法,而且是在水热法的基础上，用有机化合物(比如CH3OH, HO- CH2 CH2OH CH3CN, en, dien, teta, tepa等)而不是用水作溶剂，是属于在液相中的反应。晶体在液相中的成长反应进行的条件相对很温和，而且大多数簇类化合物能够经过前驱体并按照特定的反应来制备。和固相反应相比，液相反应可以合成高熔点、多组分的化合物，而且液相的浓度和反应物比率是能够连续变化的，换句话说就是产品的形貌更容易控制。直接的液相反应的报道非常少，这是由于较难调节成核反应和成长反应的速度。在反应进行的初级时期，能够形成的晶体基本上属于非晶形的，成长方向也大概属于随机的，最后得到的产品主要是圆形。如果能够让开始合成的晶体按照一定的方向成长，一定要求它形成势能最优势面，或者是引入外力。溶剂热法的优点就是很大一部分的固体都可以找到适宜的溶剂，并可以选择合适的成模剂且能够有效的改变产品的形貌。所以，此篇文章的最终目标是对溶剂热合成法进行深入的探索，使用便宜易得的有机模板剂，合成比较新型的的钛氧簇合物，并检测它的晶体结构和光学特征等。本文对钛氧簇的研究历史、研究现状、研究意义以及合成方法等进行了详细的叙述，介绍了纳米级二氧化钛的用途以及研究前景，对太阳能电池的研究具有重要意义。
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