:多酸基金属有机配合物:合成、结构及功能特性研究论文

:多酸基金属有机配合物:合成、结构及功能特性研究论文

本文主要研究内容

作者(2019)在《多酸基金属有机配合物:合成、结构及功能特性研究》一文中研究指出:本论文的主要目的是设计和合成由金属有机部分修饰的新型有机-无机杂化多金属氧酸盐化合物。通过选择不同类型的N-杂环配体,在水热法下获得了10种新化合物。通过红外光谱,单晶X射线衍射分析,热重分析,X射线粉末衍射和元素分析对这些化合物进行了结构表征。讨论了合成因素对化合物结构的影响,如N-杂环配体的构象差异,pH值等。此外,还研究了一些化合物的电化学和光催化性质以及质子传导性。1.利用新的螯合配体2-(吡啶-2-基)-1H-苯并[d]咪唑(PBI)和经典的多金属氧酸盐作为无机构筑单元,在水热条件下获得了4种未报道的有机-无机杂化物。[Cu(PBI)2(H2O)][{Cu(PBI)(OH)(H2O)}{PW12O40}]·5H2O(1)[Cu2(PBI)3(H2O)3][SiW12O40]·5H2O(2)[Cu(PBI)2(H2O)][{Cu(PBI)2(H2O)}{SiW12O40}]·4H2O(3)[Cu4(HPO4)(PO4)(H2O)2(PBI)4][PMo12O40]·H2O(4)在化合物1-3中,Keggin型POM单元由{Cu/PBI}金属有机片段和额外分离的阳离子{Cu/PBI}部分修饰,进一步叠加成具有多孔结构特征的3-D超分子骨架。化合物4由阳离子簇[Cu4(HPO4)(PO4)(H2O)2(PBI)4]4+和Keggin型POM阴离子组成,形成一个三维超分子骨架,具有有限的间隙,供客体分子进入。对这四种化合物在RhB和MB污染物的光催化染料降解活性方面进行了研究。所有四种化合物对MB降解均显示出良好的光催化性能,而在UV光下RhB降解活性非常低。经推测,与RhB分子相比,MB分子尺寸较小,可显著影响化合物1-4对染料吸附能力,从而导致这种明显的差异。通过循环伏安法制备碳糊电极并研究了这些化合物在1M H2SO4+Na2SO4溶液(pH=2)中的电化学性质。实验表明,化合物1,2,3和4对亚硝酸盐的还原均具有电催化活性。2.我们在水热条件下使用2-(吡啶-2-基)-1H-苯并[d]咪唑(PBI)配体得到了一种新型有机-无机杂化物。[Cu4(HPO4)(PO4)(H2O)2(PBI)4][PW12O40]·H2O(5)化合物5是在低pH值下水热合成而得。X射线结构分析表明,化合物5是基于Keggin型多钨酸盐和四磷酸酯核心蝶形结构的新型无机-有机杂化材料,具有2D结构特征。化合物5具有令人印象深刻的光催化MB染料降解活性和优异的稳定性和可回收性。此外,通过循环伏安法测量了5-CPE的电化学行为,研究了该化合物在1M H2SO4+Na2SO4溶液(pH=2)中的电化学性质。实验表明,化合物5在H2O2的还原和抗坏血酸的氧化中具有电催化活性。化合物5表现出优异的光催化响应和更好的双功能电催化活性,可用作新型电化学传感器。3-利用饱和的Keggin多酸和两个Y形tib/ditb有机配体,合成了四种新的多金属氧酸盐基杂化体。[Cu2(tib)2(H2O)2(α-SiW12O40)].4H2O(6)(H2ditb)2[SiW12O40].2H2O(7)Ag2(Hditb)2[SiW12O40].4H2O(8)[Co2(ditb)3(H2O)3][SiW12O40].6H2O(9)在化合物6中,来自相邻1-D链的平行tib咪唑环之间存在广泛的π......π堆积相互作用。相邻链通过π...π堆叠相互作用互连以形成2-D层。水分子可以通过氢键进一步将整个骨架延伸到3-D超分子结构。化合物7是简单的2D超分子结构,并且在Keggin聚阴离子中发现分子间氢,而ditb配体夹在形成2-D超分子结构的Keggin簇之间。在化合物8中,有机桥连配体与相邻的两个Ag中心配位成1D链。这些1D链通过Ag中心进一步与[SiW12O40]4-单元连接,形成2D网络。这些2D网络继续堆积生成3D结构。在化合物9中,配体充当双连接节点并将相邻的两个Co中心连接成2D网。相邻的2D网进一步平行地堆积成3D结构。客体Keggin型POM阴离子和晶格水分子位于层和层之间,进一步堆叠成3D超分子框架。在可见光照射下对化合物7-9进行光催化实验,结果表明所有三种化合物对于MB和MO的降解都具有催化光活性。化合物8的优异染料降解活性归因于晶体结构中的Ag金属盐和细的通道。此外,通过循环伏安法测量6-9-CPE的电化学行为。研究了溶液在1M H2SO4+Na2SO4溶液(pH=2)中的电化学性质。试验表明,与H2O2相比,化合物6在电催化NO2还原方面表现出更好的性能,且对生物分子抗坏血酸和L-半胱氨酸的氧化具有优异的电催化活性。这种对AA和L-半胱氨酸氧化的双功能电催化响应归因于Cu中心。而对亚硝酸盐的更好的电催化还原活性可归因于W-中心。化合物9与7和8相比,对于还原H2O2和氧化抗坏血酸具有更好的双功能电催化活性,可归结于WVI/Wv和CoII/CoI中心。事实上,所有这三种化合物,即7,8和9具有相似的Keggin POM单元,但所含金属盐是不同的(Ag和Co)。电催化性能的差异是由于不同的晶体结构和簇中存在的不同金属盐。4.化合物10是一种新型的3D镧系硅钨酸质子导体,是水热合成的;La0.67(H2O)La(H2O)6[{La(H2O)3(SiW11O39)}]·7H2O(10)化合物10是由镧系元素取代的多氧阴离子[{La(H2O)3(SiW11O39)}]5-结构单元构建的三维结构,其中大量通道填充有游离水分子。在90℃,98%RH下,它表现出1.26×10-3 S cm-1的高质子传导率。由质子传导率的Arrhenius曲线计算的化合物10的活化能为0.57 eV,这表明了质子转移的载体机制。

Abstract

ben lun wen de zhu yao mu de shi she ji he ge cheng you jin shu you ji bu fen xiu shi de xin xing you ji -mo ji za hua duo jin shu yang suan yan hua ge wu 。tong guo shua ze bu tong lei xing de N-za huan pei ti ,zai shui re fa xia huo de le 10chong xin hua ge wu 。tong guo gong wai guang pu ,chan jing Xshe xian yan she fen xi ,re chong fen xi ,Xshe xian fen mo yan she he yuan su fen xi dui zhe xie hua ge wu jin hang le jie gou biao zheng 。tao lun le ge cheng yin su dui hua ge wu jie gou de ying xiang ,ru N-za huan pei ti de gou xiang cha yi ,pHzhi deng 。ci wai ,hai yan jiu le yi xie hua ge wu de dian hua xue he guang cui hua xing zhi yi ji zhi zi chuan dao xing 。1.li yong xin de ao ge pei ti 2-(bi ding -2-ji )-1H-ben bing [d]mi zuo (PBI)he jing dian de duo jin shu yang suan yan zuo wei mo ji gou zhu chan yuan ,zai shui re tiao jian xia huo de le 4chong wei bao dao de you ji -mo ji za hua wu 。[Cu(PBI)2(H2O)][{Cu(PBI)(OH)(H2O)}{PW12O40}]·5H2O(1)[Cu2(PBI)3(H2O)3][SiW12O40]·5H2O(2)[Cu(PBI)2(H2O)][{Cu(PBI)2(H2O)}{SiW12O40}]·4H2O(3)[Cu4(HPO4)(PO4)(H2O)2(PBI)4][PMo12O40]·H2O(4)zai hua ge wu 1-3zhong ,Kegginxing POMchan yuan you {Cu/PBI}jin shu you ji pian duan he e wai fen li de yang li zi {Cu/PBI}bu fen xiu shi ,jin yi bu die jia cheng ju you duo kong jie gou te zheng de 3-Dchao fen zi gu jia 。hua ge wu 4you yang li zi cu [Cu4(HPO4)(PO4)(H2O)2(PBI)4]4+he Kegginxing POMyin li zi zu cheng ,xing cheng yi ge san wei chao fen zi gu jia ,ju you you xian de jian xi ,gong ke ti fen zi jin ru 。dui zhe si chong hua ge wu zai RhBhe MBwu ran wu de guang cui hua ran liao jiang jie huo xing fang mian jin hang le yan jiu 。suo you si chong hua ge wu dui MBjiang jie jun xian shi chu liang hao de guang cui hua xing neng ,er zai UVguang xia RhBjiang jie huo xing fei chang di 。jing tui ce ,yu RhBfen zi xiang bi ,MBfen zi che cun jiao xiao ,ke xian zhe ying xiang hua ge wu 1-4dui ran liao xi fu neng li ,cong er dao zhi zhe chong ming xian de cha yi 。tong guo xun huan fu an fa zhi bei tan hu dian ji bing yan jiu le zhe xie hua ge wu zai 1M H2SO4+Na2SO4rong ye (pH=2)zhong de dian hua xue xing zhi 。shi yan biao ming ,hua ge wu 1,2,3he 4dui ya xiao suan yan de hai yuan jun ju you dian cui hua huo xing 。2.wo men zai shui re tiao jian xia shi yong 2-(bi ding -2-ji )-1H-ben bing [d]mi zuo (PBI)pei ti de dao le yi chong xin xing you ji -mo ji za hua wu 。[Cu4(HPO4)(PO4)(H2O)2(PBI)4][PW12O40]·H2O(5)hua ge wu 5shi zai di pHzhi xia shui re ge cheng er de 。Xshe xian jie gou fen xi biao ming ,hua ge wu 5shi ji yu Kegginxing duo wu suan yan he si lin suan zhi he xin die xing jie gou de xin xing mo ji -you ji za hua cai liao ,ju you 2Djie gou te zheng 。hua ge wu 5ju you ling ren yin xiang shen ke de guang cui hua MBran liao jiang jie huo xing he you yi de wen ding xing he ke hui shou xing 。ci wai ,tong guo xun huan fu an fa ce liang le 5-CPEde dian hua xue hang wei ,yan jiu le gai hua ge wu zai 1M H2SO4+Na2SO4rong ye (pH=2)zhong de dian hua xue xing zhi 。shi yan biao ming ,hua ge wu 5zai H2O2de hai yuan he kang huai xie suan de yang hua zhong ju you dian cui hua huo xing 。hua ge wu 5biao xian chu you yi de guang cui hua xiang ying he geng hao de shuang gong neng dian cui hua huo xing ,ke yong zuo xin xing dian hua xue chuan gan qi 。3-li yong bao he de Kegginduo suan he liang ge Yxing tib/ditbyou ji pei ti ,ge cheng le si chong xin de duo jin shu yang suan yan ji za hua ti 。[Cu2(tib)2(H2O)2(α-SiW12O40)].4H2O(6)(H2ditb)2[SiW12O40].2H2O(7)Ag2(Hditb)2[SiW12O40].4H2O(8)[Co2(ditb)3(H2O)3][SiW12O40].6H2O(9)zai hua ge wu 6zhong ,lai zi xiang lin 1-Dlian de ping hang tibmi zuo huan zhi jian cun zai an fan de π......πdui ji xiang hu zuo yong 。xiang lin lian tong guo π...πdui die xiang hu zuo yong hu lian yi xing cheng 2-Dceng 。shui fen zi ke yi tong guo qing jian jin yi bu jiang zheng ge gu jia yan shen dao 3-Dchao fen zi jie gou 。hua ge wu 7shi jian chan de 2Dchao fen zi jie gou ,bing ju zai Kegginju yin li zi zhong fa xian fen zi jian qing ,er ditbpei ti ga zai xing cheng 2-Dchao fen zi jie gou de Keggincu zhi jian 。zai hua ge wu 8zhong ,you ji qiao lian pei ti yu xiang lin de liang ge Agzhong xin pei wei cheng 1Dlian 。zhe xie 1Dlian tong guo Agzhong xin jin yi bu yu [SiW12O40]4-chan yuan lian jie ,xing cheng 2Dwang lao 。zhe xie 2Dwang lao ji xu dui ji sheng cheng 3Djie gou 。zai hua ge wu 9zhong ,pei ti chong dang shuang lian jie jie dian bing jiang xiang lin de liang ge Cozhong xin lian jie cheng 2Dwang 。xiang lin de 2Dwang jin yi bu ping hang de dui ji cheng 3Djie gou 。ke ti Kegginxing POMyin li zi he jing ge shui fen zi wei yu ceng he ceng zhi jian ,jin yi bu dui die cheng 3Dchao fen zi kuang jia 。zai ke jian guang zhao she xia dui hua ge wu 7-9jin hang guang cui hua shi yan ,jie guo biao ming suo you san chong hua ge wu dui yu MBhe MOde jiang jie dou ju you cui hua guang huo xing 。hua ge wu 8de you yi ran liao jiang jie huo xing gui yin yu jing ti jie gou zhong de Agjin shu yan he xi de tong dao 。ci wai ,tong guo xun huan fu an fa ce liang 6-9-CPEde dian hua xue hang wei 。yan jiu le rong ye zai 1M H2SO4+Na2SO4rong ye (pH=2)zhong de dian hua xue xing zhi 。shi yan biao ming ,yu H2O2xiang bi ,hua ge wu 6zai dian cui hua NO2hai yuan fang mian biao xian chu geng hao de xing neng ,ju dui sheng wu fen zi kang huai xie suan he L-ban guang an suan de yang hua ju you you yi de dian cui hua huo xing 。zhe chong dui AAhe L-ban guang an suan yang hua de shuang gong neng dian cui hua xiang ying gui yin yu Cuzhong xin 。er dui ya xiao suan yan de geng hao de dian cui hua hai yuan huo xing ke gui yin yu W-zhong xin 。hua ge wu 9yu 7he 8xiang bi ,dui yu hai yuan H2O2he yang hua kang huai xie suan ju you geng hao de shuang gong neng dian cui hua huo xing ,ke gui jie yu WVI/Wvhe CoII/CoIzhong xin 。shi shi shang ,suo you zhe san chong hua ge wu ,ji 7,8he 9ju you xiang shi de Keggin POMchan yuan ,dan suo han jin shu yan shi bu tong de (Aghe Co)。dian cui hua xing neng de cha yi shi you yu bu tong de jing ti jie gou he cu zhong cun zai de bu tong jin shu yan 。4.hua ge wu 10shi yi chong xin xing de 3Dlan ji gui wu suan zhi zi dao ti ,shi shui re ge cheng de ;La0.67(H2O)La(H2O)6[{La(H2O)3(SiW11O39)}]·7H2O(10)hua ge wu 10shi you lan ji yuan su qu dai de duo yang yin li zi [{La(H2O)3(SiW11O39)}]5-jie gou chan yuan gou jian de san wei jie gou ,ji zhong da liang tong dao tian chong you you li shui fen zi 。zai 90℃,98%RHxia ,ta biao xian chu 1.26×10-3 S cm-1de gao zhi zi chuan dao lv 。you zhi zi chuan dao lv de Arrheniusqu xian ji suan de hua ge wu 10de huo hua neng wei 0.57 eV,zhe biao ming le zhi zi zhuai yi de zai ti ji zhi 。

论文参考文献

  • [1].磷酸掺杂交联型季铵化聚醚醚酮膜材料的制备与性能研究[D]. 张娜.吉林大学2015
  • [2].新型磷酸掺杂交联型聚苯并咪唑高温质子交换膜材料的制备与性能研究[D]. 王双.吉林大学2014
  • [3].稀土金属有机框架的合成、结构及其性能研究[D]. 唐群.东北师范大学2014
  • 读者推荐
  • [1].含氮杂环与钼系多酸的无机—有机杂化材料的合成、表征和性质研究[D]. 赵延清.东北师范大学2018
  • [2].多金属氧酸盐纳米纤维复合材料的构建及催化5-羟甲基糠醛氧化性能研究[D]. 闫思琦.东北师范大学2018
  • [3].基于多钼(钨)酸盐扩展结构的合成、催化及质子传导性能研究[D]. 徐莉.东北师范大学2018
  • [4].基于有机小分子和过渡金属铱配合物类荧光/磷光探针的合成及性能研究[D]. 车伟龙.东北师范大学2018
  • [5].多酸基复合材料的设计及其光电催化水分解性能研究[D]. 王萌.中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)2018
  • [6].过渡金属氧簇配合物光活性研究[D]. 张骏祥.中国科学技术大学2019
  • [7].多酸/半导体复合光催化剂的设计、制备及光催化性能研究[D]. 刘刚.东北师范大学2019
  • [8].多酸掺杂的有机金属卤化物钙钛矿光电器件的制备和性能[D]. 陶然.东北师范大学2019
  • [9].四元羧酸构筑的金属—有机框架的合成、结构及性质研究[D]. 马丽.东北师范大学2019
  • [10].多金属氧酸盐—杂多蓝光敏纳米功能材料开发及在光伏器件中的应用[D]. 李建平.东北师范大学2019
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自东北师范大学的,发表于刊物东北师范大学2019-07-08论文,是一篇关于多金属氧酸盐论文,过渡论文,金属论文,杂环配体论文,电催化论文,光催化论文,质子传导率论文,东北师范大学2019-07-08论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自东北师范大学2019-07-08论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

    :多酸基金属有机配合物:合成、结构及功能特性研究论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢