由[PbII18I54(I2)9]轮簇构筑而成的无机半导体纳米管阵列

　　碳纳米管是一种一维纳米材料，具有许多奇特的电学性能。它在电学器件上具有广泛的应用前景。受碳纳米管的启发，人们也合成出了许多其他无机材料的晶态纳米管整列材料。但主要集中在硫属化合物和氧化物上，目前还未见有其他材料体系的报道。中科院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室徐刚课题组和郭国聪课题组对金属卤化物纳米管进行了深入的研究，相关的研究成果发表在2016年1月11日的《Angew. Chem. Int. Ed.》上，并被选为该期刊的Frontispiece。 

　　他们首次合成了由[Pb^II₁₈I₅₄(I₂)₉]大轮簇通过I-I共价键构成的金属卤化物纳米管晶态阵列结构。而目前已有报道的轮簇主要是V，Mo，Cr，W，Nb等金属的配合物框架或者多酸类化合物，但以金属卤化物构成的轮簇，这也是首例报道。这个工作也研究了纳米管晶态阵列的电学性能。发现其电导率沿着纳米管延伸的方向比垂直于纳米管的方向在常温下高一个量级，并且具有强的温度敏感性。该材料的成功制备为连接一维纳米管材料和卤化铅钙钛矿材料这两个结构截然不同但各具特色的热点研究领域建立了物质桥梁。 

　　利用北京同步辐射装置（BSRF）获得了该纳米管的结构，发现该纳米管是由18核的[Pb^II₁₈I₅₄(I₂)₉]轮簇通过I-I共价键链接而成的，而该[Pb^II₁₈I₅₄(I₂)₉]轮簇是由六个Pb₃I₁₃三聚体通过共面链接而成的。轮簇的内径为1.32 nm，外径为2.53 nm，这是目前报道的最大的金属卤化物轮簇。这些纳米管以六方对称性堆积成晶态纳米管阵列。(Pb^II₂I₉)⁵⁻二聚体，(Pr₂DABCO)²⁺阳离子，I离子及水分子填充在纳米管间隙。 

　　在这研究工作中，由于Pb、I元素比较重，导致比较轻的C、N、O原子的衍射被淹没，用普通X-射线衍射很难获得完整的结构信息。同步辐射光源帮助该研究组定出了该化合物完整的结构信息，为研究其构效关系提供了一定的基础。

　　发表文章： 

　　Guan-E Wang, Gang Xu,* Bin-Wen Liu, Ming-Sheng Wang, Ming-Shui Yao, Guo-Cong Guo*,Semiconductive Nanotube Array Constructed By Giant [Pb^II₁₈I₅₄(I₂)₉] Wheel Clusters, 2016, 55, 514-518.