离子热法构筑多金属氧酸盐的研究

论文摘要

在过去的几十年里,多酸化合物已引起了广泛的吸引力,由于他们组成的多样性及在催化、光化学、磁性及电化学的潜在应用。多酸结构的发展是多酸化学进展的基础。而多酸合成的发展的挑战则主要集中于其用不同的合成方法合成新的化学结构。本文分别以离子热合成法及水热法构筑了六种新的多酸化合物,通过元素分析、热重分析、红外、紫外、固体漫反射和X-射线单晶衍射方法对晶体结构进行了表征,对一些化合物的热稳定性及溶液中的稳定性、磁性、电化学、和光催化性质进行了初步研究。并且研究了这些化合物的性质,适宜的合成方法,反应过程中的影响因素及反应规律。用离子热方法构筑合成多金属氧酸盐（POM）,在离子液体[EMIM]Br合成得到了三个新的化合物: [EMIM]8Na9[WFe9（μ3-O）3（μ2-OH）6O4H2O（SiW9O34）3]·7H2O （1） [EMIM]4[SiW12O40]（2） and [EMIM]6[P2W18O62]·4H2O（3）.化合物1是高核过渡金属取代的多金属氧酸盐,及阴离子是由三个[α-SiW9O34]10-Keggin阴离子通过｛WFe9｝簇连接而成。化合物2-3则分别是由Keggin型阴离子及Dowson型阴离子构成。在不同的pH值下通过水热合成得到了三个含铜-咪唑的多酸化合物（HIm）2{[Cu（Im）2(PMo12O40)]}（Im）2·3H2O （4） （Im = imidazole）, {[Cu（Im）2](PMo12O40)}[Cu（Im）2]2（Im）·4H2O （5） and {[Cu（Im）2]3（PMoⅤ2MoⅥ10O40）}[Cu（Im）3]2（6）.化合物4是由一个Keggin型阴离子[PMo12O40]3-,与一个[Cu（Im）2]+单元相连;化合物5是由一个Keggin型阴离子[PMo12O40]3-,三个[Cu（Im）2] +单元相连;将该溶液的pH调为5时得到化合物6,由一个Keggin型阴离子[PMo12O40]3-,三个[Cu（Im）2]+单元,两个[Cu（Im）3]2+单元相连,三个化合物都是从相同的反应体系在不同的pH值中得到。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 前言
• 1.1 多金属氧酸盐的研究简介
• 1.2 多金属氧酸盐的合成方法研究进展
• 1.2.1 传统合成方法
• 1.2.2 新兴合成方法
• 1.3 目前多金属氧酸盐合成及结构的研究热点
• 1.3.1 高核化
• 1.3.2 多维多孔化
• 1.3.3 修饰化
• 1.3.4 手性与仿生化
• 1.4 离子液体制多酸
• 1.5 选题依据和目的
• 1.6 实验试剂和测试手段
• 第二章 在离子液体中用离子热合成多金属氧酸盐
• 2.1 引言
• 2.2 化合物1-3 的合成
• 2.3 晶体的结构分析
• 2.3.1 X-射线晶体学衍射数据
• 2.3.2 X-射线晶体结构
• 2.4 化合物1-3 的合成讨论
• 2.5 表征
• 2.5.1 化合物1-3 的IR 光谱
• 2.5.2 化合物1-3 的TG 光谱
• 2.5.3 化合物1 的磁性测（Magnetism）
• 2.5.4 化合物2-3 的光催化性
• 2.5.5 化合物2-3 的电化学性
• 2.6 小结
• 第三章 三个基于磷钼盐无机-有机杂化超分子结构的PH 控制合成与晶体结构
• 3.1 引言
• 3.2 化合物4-6 合成
• 3.3 化合物4-6 晶体结构
• 3.3.1 X-射线晶体学衍射数据
• 3.3.2 化合物4-6 的晶体结构
• 3.4 化合物4-6 的合成讨论
• 3.5 表征
• 3.5.1 化合物4-6 的IR 光谱
• 3.5.2 化合物4-6 的TG 曲线
• 3.5.3 化合物4-6 的光催化性
• 3.6 小结
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间公开发表的论文