孙小娟:紫精-多金属氧酸盐杂化新材料的制备及其光催化特性的探究论文

孙小娟:紫精-多金属氧酸盐杂化新材料的制备及其光催化特性的探究论文

本文主要研究内容

作者孙小娟(2019)在《紫精-多金属氧酸盐杂化新材料的制备及其光催化特性的探究》一文中研究指出:多金属氧酸盐由于其丰富的结构类型与优异的氧化还原活性及其在催化、药物、电导、磁体和光化学等方面的应用引起了人们广泛的关注。近来,将多金属氧酸盐与金属有机框架相结合构建无机-有机杂化体系可结合无机组分与有机组分的各自优势,为拓展多金属氧酸盐的催化性能开辟一条有效途径。将带有正电荷的紫精类化合物作为配体所构建的金属-紫精框架,在有机组份可用于拓展复合体系吸光区间的同时,主体框架的缺电子特性亦可用于多酸客体分子氧化性能的调节。本文以构建主客体型复合光催化分子体系为目标,通过水热法将不同类型的多酸阴离子引入到缺电子性的金属-紫精框架中,开展金属紫精-多金属氧酸盐类无机-有机杂化材料的结构设计、合成与光催化性能的探究。具体研究内容如下:1.以Keggin型或Dawson型磷钨酸盐为模板客体分子,紫精类化合物N-(3-羧基苯基)-4,4?-联吡啶盐(HCPBPY)为桥连配体,过渡金属离子Cu2+为配位金属中心,在水热条件下通过自组装合成出两例主客体化合物[Cu2(CPBPY)4(H2O)2][PW12O40][OH]·6H2O(1)与H2K2[Cu(CPBPY)(H2O)3][P2W18O62]?8H2O(2)。以溶液法合成了一例参比化合物[HCPBPY]3[PW12O40]2(3)。光催化性能表征显示,化合物1在可见光和近红外光的照射下都具有良好的光电流响应特性与同类化合物相比,化合物1在相同条件下具有高效的全光谱光催化降解污染物效率。物化表征显示1为良好的半导体材料。以电化学与能级测定的方法对相关其催化反应机理进行了表征与探讨。与含Dawson型磷钨酸盐的化合物2与不含铜紫精框架的化合物3性能比较,显示出缺电子型的铜紫精框架是1具有近红外光催化活性的主要因素。光催化循环性与稳定性实验表明固体光催化材料1具有良好的稳定性,可多次重复循环使用。2.以同多钼酸盐为模板客体分子,紫精类化合物N-(3-羧基苯基)-4,4?-联吡啶盐(HCPBPY)为桥连配体,过渡金属离子Cu2+为配位金属中心,通过水热合成法制备了主客体化合物[NH4]2[CuCl(CPBPY)(H2O)]2[Mo8O26]·2H2O(4)与参比化合物[H2CPBPY]2[Mo8O26](5)。光电化学表征显示化合物4可在可见光和近红外光照射条件下实现有效的电子空穴分离,而参比化合物5只有弱的可见光响应。光催化降解染料实验显示缺电子型铜紫精框架可以有效的提升材料的光吸收能力和催化效率。循环性与稳定性实验也表明固体光催化材料4具有良好的稳定性,可多次重复循环使用。3.以Keggin型磷钨酸盐为模板客体分子,紫精类化合物N-(3-羧基苯基)-4,4?-联吡啶盐(HCPBPY)为桥连配体,过渡金属离子Cu2+为配位金属中心,通过水热法合成了化合物H7[Cu2O3(CPBPY)2][(CuPW11O39)(H2O)]?7H2O(6)。结构表征显示铜离子通过原位反应嵌入到Keggin磷钨酸阴离子中,形成铜取代的磷钨酸盐。与化合物1的光催化性能对比发现,化合物6具有更好的光吸收范围与载流子生成能力。光催化降解污染物实验结果显示作为异相磷钨酸盐类光催化剂的化合物6具有高效的降解效率和良好的循环使用性。4.以Keggin型磷钨酸盐为模板客体分子,紫精类化合物N-(3-羧基苯基)-4,4?-联吡啶盐(HCPBPY)为桥连配体,过渡金属离子Ni2+、Co2+分别为配位金属中心,通过水热法合成了两例同晶化合物7,[Ni2(H2O)6(CPBPY)2][(CPBPY)(PW12O40)]?2[OH]?3H2O(简写为Ni-L-PW)与化合物13[Co2(H2O)6(CPBPY)2][(CPBPY)(PW12O40)]?2[OH]?3H2O(简写为Co-L-PW)。物化表征显示化合物7在近红外光区具有优良的光吸收能力,而化合物13在可见光区具有更好的光吸收特性。通过调节Ni2+、Co2+金属离子的比例,原位合成了系列镍钴相互掺杂的化合物(8,Ni0.9Co0.1-L-PW),(9,Ni0.7Co0.3-L-PW),(10,Ni0.5Co0.5-L-PW),(11,Ni0.3Co0.7-L-PW),(12,Ni0.1Co0.9-L-PW)。相关性能表征显示,结构相同的化合物713的光催化效率随着金属比例的变化而变化,实现了调节金属比例而调控材料宏观光催化特性的目的。

Abstract

duo jin shu yang suan yan you yu ji feng fu de jie gou lei xing yu you yi de yang hua hai yuan huo xing ji ji zai cui hua 、yao wu 、dian dao 、ci ti he guang hua xue deng fang mian de ying yong yin qi le ren men an fan de guan zhu 。jin lai ,jiang duo jin shu yang suan yan yu jin shu you ji kuang jia xiang jie ge gou jian mo ji -you ji za hua ti ji ke jie ge mo ji zu fen yu you ji zu fen de ge zi you shi ,wei ta zhan duo jin shu yang suan yan de cui hua xing neng kai bi yi tiao you xiao tu jing 。jiang dai you zheng dian he de zi jing lei hua ge wu zuo wei pei ti suo gou jian de jin shu -zi jing kuang jia ,zai you ji zu fen ke yong yu ta zhan fu ge ti ji xi guang ou jian de tong shi ,zhu ti kuang jia de que dian zi te xing yi ke yong yu duo suan ke ti fen zi yang hua xing neng de diao jie 。ben wen yi gou jian zhu ke ti xing fu ge guang cui hua fen zi ti ji wei mu biao ,tong guo shui re fa jiang bu tong lei xing de duo suan yin li zi yin ru dao que dian zi xing de jin shu -zi jing kuang jia zhong ,kai zhan jin shu zi jing -duo jin shu yang suan yan lei mo ji -you ji za hua cai liao de jie gou she ji 、ge cheng yu guang cui hua xing neng de tan jiu 。ju ti yan jiu nei rong ru xia :1.yi Kegginxing huo Dawsonxing lin wu suan yan wei mo ban ke ti fen zi ,zi jing lei hua ge wu N-(3-suo ji ben ji )-4,4?-lian bi ding yan (HCPBPY)wei qiao lian pei ti ,guo du jin shu li zi Cu2+wei pei wei jin shu zhong xin ,zai shui re tiao jian xia tong guo zi zu zhuang ge cheng chu liang li zhu ke ti hua ge wu [Cu2(CPBPY)4(H2O)2][PW12O40][OH]·6H2O(1)yu H2K2[Cu(CPBPY)(H2O)3][P2W18O62]?8H2O(2)。yi rong ye fa ge cheng le yi li can bi hua ge wu [HCPBPY]3[PW12O40]2(3)。guang cui hua xing neng biao zheng xian shi ,hua ge wu 1zai ke jian guang he jin gong wai guang de zhao she xia dou ju you liang hao de guang dian liu xiang ying te xing yu tong lei hua ge wu xiang bi ,hua ge wu 1zai xiang tong tiao jian xia ju you gao xiao de quan guang pu guang cui hua jiang jie wu ran wu xiao lv 。wu hua biao zheng xian shi 1wei liang hao de ban dao ti cai liao 。yi dian hua xue yu neng ji ce ding de fang fa dui xiang guan ji cui hua fan ying ji li jin hang le biao zheng yu tan tao 。yu han Dawsonxing lin wu suan yan de hua ge wu 2yu bu han tong zi jing kuang jia de hua ge wu 3xing neng bi jiao ,xian shi chu que dian zi xing de tong zi jing kuang jia shi 1ju you jin gong wai guang cui hua huo xing de zhu yao yin su 。guang cui hua xun huan xing yu wen ding xing shi yan biao ming gu ti guang cui hua cai liao 1ju you liang hao de wen ding xing ,ke duo ci chong fu xun huan shi yong 。2.yi tong duo mu suan yan wei mo ban ke ti fen zi ,zi jing lei hua ge wu N-(3-suo ji ben ji )-4,4?-lian bi ding yan (HCPBPY)wei qiao lian pei ti ,guo du jin shu li zi Cu2+wei pei wei jin shu zhong xin ,tong guo shui re ge cheng fa zhi bei le zhu ke ti hua ge wu [NH4]2[CuCl(CPBPY)(H2O)]2[Mo8O26]·2H2O(4)yu can bi hua ge wu [H2CPBPY]2[Mo8O26](5)。guang dian hua xue biao zheng xian shi hua ge wu 4ke zai ke jian guang he jin gong wai guang zhao she tiao jian xia shi xian you xiao de dian zi kong xue fen li ,er can bi hua ge wu 5zhi you ruo de ke jian guang xiang ying 。guang cui hua jiang jie ran liao shi yan xian shi que dian zi xing tong zi jing kuang jia ke yi you xiao de di sheng cai liao de guang xi shou neng li he cui hua xiao lv 。xun huan xing yu wen ding xing shi yan ye biao ming gu ti guang cui hua cai liao 4ju you liang hao de wen ding xing ,ke duo ci chong fu xun huan shi yong 。3.yi Kegginxing lin wu suan yan wei mo ban ke ti fen zi ,zi jing lei hua ge wu N-(3-suo ji ben ji )-4,4?-lian bi ding yan (HCPBPY)wei qiao lian pei ti ,guo du jin shu li zi Cu2+wei pei wei jin shu zhong xin ,tong guo shui re fa ge cheng le hua ge wu H7[Cu2O3(CPBPY)2][(CuPW11O39)(H2O)]?7H2O(6)。jie gou biao zheng xian shi tong li zi tong guo yuan wei fan ying qian ru dao Kegginlin wu suan yin li zi zhong ,xing cheng tong qu dai de lin wu suan yan 。yu hua ge wu 1de guang cui hua xing neng dui bi fa xian ,hua ge wu 6ju you geng hao de guang xi shou fan wei yu zai liu zi sheng cheng neng li 。guang cui hua jiang jie wu ran wu shi yan jie guo xian shi zuo wei yi xiang lin wu suan yan lei guang cui hua ji de hua ge wu 6ju you gao xiao de jiang jie xiao lv he liang hao de xun huan shi yong xing 。4.yi Kegginxing lin wu suan yan wei mo ban ke ti fen zi ,zi jing lei hua ge wu N-(3-suo ji ben ji )-4,4?-lian bi ding yan (HCPBPY)wei qiao lian pei ti ,guo du jin shu li zi Ni2+、Co2+fen bie wei pei wei jin shu zhong xin ,tong guo shui re fa ge cheng le liang li tong jing hua ge wu 7,[Ni2(H2O)6(CPBPY)2][(CPBPY)(PW12O40)]?2[OH]?3H2O(jian xie wei Ni-L-PW)yu hua ge wu 13[Co2(H2O)6(CPBPY)2][(CPBPY)(PW12O40)]?2[OH]?3H2O(jian xie wei Co-L-PW)。wu hua biao zheng xian shi hua ge wu 7zai jin gong wai guang ou ju you you liang de guang xi shou neng li ,er hua ge wu 13zai ke jian guang ou ju you geng hao de guang xi shou te xing 。tong guo diao jie Ni2+、Co2+jin shu li zi de bi li ,yuan wei ge cheng le ji lie nie gu xiang hu can za de hua ge wu (8,Ni0.9Co0.1-L-PW),(9,Ni0.7Co0.3-L-PW),(10,Ni0.5Co0.5-L-PW),(11,Ni0.3Co0.7-L-PW),(12,Ni0.1Co0.9-L-PW)。xiang guan xing neng biao zheng xian shi ,jie gou xiang tong de hua ge wu 713de guang cui hua xiao lv sui zhao jin shu bi li de bian hua er bian hua ,shi xian le diao jie jin shu bi li er diao kong cai liao hong guan guang cui hua te xing de mu de 。

论文参考文献

  • [1].基于多金属氧酸盐的变色—荧光开关及其传感应用的研究[D]. 付志静.吉林大学2019
  • [2].Keggin型多金属氧酸盐分子基化合物的水热合成、结构及表征[D]. 郑培清.厦门大学2004
  • [3].多金属氧酸盐/氧化锆复合催化材料的制备及其性能研究[D]. 姜春杰.东北师范大学2004
  • [4].有机胺——多金属氧酸盐超分子组装体的合成、表征和性质研究[D]. 韩占刚.东北师范大学2005
  • [5].金属-氧簇的合成、结构与性能研究[D]. 孙英华.吉林大学2005
  • [6].以多金属氧酸盐为建筑单元的修饰和扩展结构化合物的研究[D]. 鹿颖.东北师范大学2005
  • [7].Linquist型,Stranberg型及Keggin型多金属氧酸盐衍生物性质的密度泛函理论研究[D]. 颜力楷.东北师范大学2006
  • [8].新型多金属氧簇有机—无机分子基杂化化合物—六钼酸盐的有机亚胺衍生物的研究[D]. 夏芸.北京化工大学2005
  • [9].基于Keggin和Anderson多金属氧酸盐的功能化无机—有机杂化化合物的研究[D]. 安海艳.东北师范大学2007
  • [10].超分子力组装的多金属氧酸盐晶体的合成、结构和性质研究[D]. 曲小姝.东北师范大学2007
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华南理工大学的孙小娟,发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文,是一篇关于金属紫精框架论文,多金属氧酸盐论文,晶体材料论文,主客体结构论文,物化表征论文,异相光催化论文,华南理工大学2019-10-23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,资料来自华南理工大学2019-10-23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。

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