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多形貌不同组成的Al13基盐晶体的合成与表征

2020-11-22阅读(688)

多形貌不同组成的Al13基盐晶体的合成与表征

论文摘要

[AlO4Al12（OH）24（H2O）12]7+(Al13)多聚阳离子是一种具有Keggin结构的同多聚阳离子,在现代材料化学中占有重要地位。多金属氧酸盐化合物是一类具有多样性结构与可调变组成的无机含氧簇合物,在催化、光电磁材料及医药等领域中有着广泛的应用。 本文通过阴阳离子间的静电作用、氢键作用以及范德华力成功地将两者结合起来,在水溶液体系中合成了4种不同组成的多形貌Al13基盐晶体: 1.Al13基硫酸盐晶体:采用直接混合并陈化的简便方法,在12h陈化时间里合成了尺度在150～200μm的四面体形貌Al13基硫酸盐晶体,而采用滴定混合的常规方法只能制得尺度在15～25μm的硫酸盐晶体。探讨了四面体形貌Al13基硫酸盐晶体的形成机理。 2.Al13基钼酸盐晶体:以H3PMo12O40nH2O、H4PMo11VO40·nH2O和（NH4）6P2Mo18O62·nH2O3种杂多化合物为钼源,采用直接混合后陈化的方法合成了3种多形貌Al13基钼酸盐晶体,其晶体形貌和尺度对应是斜方三棱柱形（80×30μm）、星形（30×10μm）和叶片形（500×150μm）,而以Na2MoO4·2H2O为钼源时只能得到无定形簇合物。提出了多形貌Al13基钼酸盐晶体的形成机理。 3.Al13基V1多金属氧酸盐晶体(V1,H4PMo11VO40nH2O):在不加任何表面活性剂或模板剂的水溶液体系中,采用直接混合的加料方式,在搅拌和静置陈化的过程中合成了星状和层状结构的Al13基V1多金属氧酸盐晶体。星状结构是由约1×9μm的柱形微晶自组装而成,平均尺度为18～20μm;层状结构是由厚约250～500nm的片层结构组装而成,层间隙距离500～1000nm,整体尺度达200μm。 4.Al13基V3多金属氧酸盐晶体(V3,H6PMo9V3O40·nH2O):在Al13基V1多金属氧酸盐晶体的基础上,以V3取代V1,在类似的水溶液体系中合成了针状多孔结构和片层结构的Al13基V3多金属氧酸盐晶体。针状多孔结构的长度约在1～5mm左右、宽/厚度约50μm,孔结构的尺度在1μm左右;片层结构是由表面光滑的六边形晶体组成,长宽厚的尺度分别是100μm、10μm、0.5～2μm。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 前言
  • 13多聚阳离子及其衍生多聚离子的研究进展'>1.1 Al13多聚阳离子及其衍生多聚离子的研究进展
  • 13多聚阳离子及其衍生多聚离子的发展历史与组成结构'>1.1.1 Al13多聚阳离子及其衍生多聚离子的发展历史与组成结构
  • 13多聚阳离子及其衍生多聚离子的合成'>1.1.2 Al13多聚阳离子及其衍生多聚离子的合成
  • 13多聚阳离子形成机理探讨'>1.1.3 Al13多聚阳离子形成机理探讨
  • 1.1.4 相关领域的研究热点
  • 1.2 多金属氧酸盐化学的研究进展
  • 1.2.1 多金属氧酸盐化学的发展历史
  • 1.2.2 多金属氧酸盐化合物的结构、组成与合成
  • 1.2.3 多金属氧酸盐化合物的性质与特点
  • 1.2.4 相关领域的研究热点
  • 1.3 本论文的选题依据与目的
  • 13基硫酸盐晶体'>第二章 直接混合陈化法合成Al13基硫酸盐晶体
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验部分
  • 2.2.1 试剂和仪器
  • 13基硫酸盐晶体的合成'>2.2.2 Al13基硫酸盐晶体的合成
  • 2.3 结果与讨论
  • 13基硫酸盐晶体的结构与形貌表征（XRD、FTIR、SEM、OS）'>2.3.1 Al13基硫酸盐晶体的结构与形貌表征（XRD、FTIR、SEM、OS）
  • 13基硫酸盐晶体的生长影响'>2.3.2 不同因素对Al13基硫酸盐晶体的生长影响
  • 13基硫酸盐晶体的形成机理探讨'>2.3.3 四面体形貌的Al13基硫酸盐晶体的形成机理探讨
  • 2.4 本章小结
  • 13基钼酸盐晶体'>第三章 从P-Mo-（V）杂多化合物合成多形貌Al13基钼酸盐晶体
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验部分
  • 3.2.1 试剂和仪器
  • 13基钼酸盐晶体的合成'>3.2.2 多形貌Al13基钼酸盐晶体的合成
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 形貌表征（SEM）
  • 3.3.2 结构与组成表征（XRD、FTIR、TG／DTG、ICP）
  • 13基钼酸盐晶体生长的几种因素'>3.3.3 影响Al13基钼酸盐晶体生长的几种因素
  • 13基钼酸盐晶体形成机理的探讨'>3.3.4 Al13基钼酸盐晶体形成机理的探讨
  • 3.4 本章小结
  • 13基V1多金属氧酸盐晶体的合成与表征'>第四章 具有星状与层状结构的Al13基V1多金属氧酸盐晶体的合成与表征
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验部分
  • 4.2.1 试剂和仪器
  • 13基V1多金属氧酸盐的合成'>4.2.2 具有星状与层状结构的Al13基V1多金属氧酸盐的合成
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 形貌表征（SEM）
  • 4.3.2 结构表征（XRD、FTIR）
  • 13基V1多金属氧酸盐晶体生长的4个因素探讨'>4.3.3 影响Al13基V1多金属氧酸盐晶体生长的4个因素探讨
  • 4.4 本章小结
  • 13基V3多金属氧酸盐晶体的合成与表征'>第五章 多形貌Al13基V3多金属氧酸盐晶体的合成与表征
  • 5.1 引言
  • 5.2 实验部分
  • 5.2.1 试剂和仪器
  • 13基V3多金属氧酸盐的合成'>5.2.2 多形貌Al13基V3多金属氧酸盐的合成
  • 5.3 结果与讨论
  • 5.3.1 形貌表征（SEM）
  • 5.3.2 结构表征（XRD、FTIR）
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 结论与展望
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢

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