新型多酸—冠醚加合物的合成、晶体结构及其碳糊修饰电极的性能研究

论文摘要

本文以多金属氧酸盐和冠醚为基本建筑单元,在有机溶剂中合成了六种新型多酸-冠醚加合物:通过元素分析、IR、TG-DTA和单晶X射线衍射技术对上述加合物进行了表征。加合物中Na+、H3O+与冠醚形成[Na（crown ethers）]+或[（H3O）（crown ethers）1-2]+复合阳离子,和多酸阴离子通过静电作用结合。此外,加合物1中乙腈分子通过C-H（CH3CN）…Ob弱的相互作用和Na-N（CH3CN）键将复合阳离子[Na（Benzo-15-Crown-5）]+和多酸Mo6O192-连接。2中的双环己基18-冠-6具有较大的变形性,将钠离子完全“包裹”起来从而区别于化合物1中钠离子位于冠醚氧原子平面的上方,并且导致堆积结构中多酸离子Mo6O192-呈现AB…AB形式排列。在加合物3和6的[（H3O）（Benzo-15-Crown-5）]+中,H3O+分别与多酸阴离子端氧或桥氧之间存在氢键作用。在加合物4中,存在三种冠醚相对位置不同的“三明治”结构的复合阳离子[（H3O）（Benzo-15-Crown-5）2]+。在加合物5中,甲醇分子与多酸阴离子上的端氧及[（H3O）（Benzo-15-Crown-5）]+水合质子存在氢键作用。文中首次将多酸-冠醚加化合物制备成碳糊修饰电极,并考查了其电化学性质和电催化活性。该电极在酸性溶液中表现出较活跃的氧化-还原活性特征,并随着扫速的增加峰电流增大,随pH值的增大峰电位负移,当扫描电位范围改变时峰型大幅度的改变,在较低扫速下对亚硝酸根或过氧化氢的还原表现出催化活性。因为与冠醚结合后大大降低了多酸的溶解度,冠醚对糊液的亲和力及多酸在石墨上的吸附,导致该电极具有较好的稳定性。电极表面污染后容易更新,具有较强的实用性和可操作性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 多金属氧酸盐的概述
• 1.1.1 多酸发展历史
• 1.1.2 多酸特征及应用
• 1.2 多金属氧酸盐化学研究的几个方向
• 1.2.1 多金属氧酸盐合成与结构新发展
• 1.2.2 多酸基分子材料
• 1.2.3 多酸有机－无机膜材料
• 1.2.4 多酸药物化学
• 1.2.5 多酸的催化特性
• 1.2.6 多酸电化学及电催化
• 1.2.7 多酸化学修饰电极
• 1.3 冠醚发展概述
• 1.3.1 冠醚的种类
• 1.3.2 冠醚配合物结构和性质
• 1.3.3 冠醚配合物的应用
• 1.4 多酸－冠醚分子基化合物
• 1.5 选题的依据和目的
• 1.6 实验测试手段
• 1.7 原料的合成
• 1.8 使用的药品
• 第二章 Lindqvist型钼酸盐－冠醚加合物的合成、结构及碳糊修饰电极的性能研究
• 2.1 引言
• 2.2 晶体的合成
• 2O）（CH₃CN）]₂Mo₆O₁₉ 1 的合成'>2.2.1 [Na（Benzo-15-Crown-5）（H₂O）（CH₃CN）]₂Mo₆O₁₉ 1 的合成
• 2Mo₆O₁₉ 2 的合成'>2.2.2 [Na（Dicyclohexyl-18-Crown-6）]₂Mo₆O₁₉ 2 的合成
• 2.3 晶体结构
• 2O）（CH₃CN）]₂Mo₆O₁₉ 1 的晶体结构'>2.3.1 [Na（Benzo-15-Crown-5）（H₂O）（CH₃CN）]₂Mo₆O₁₉ 1 的晶体结构
• 2Mo₆O₁₉ 2 的晶体结构'>2.3.2 [Na（Dicyclohexyl-18-Crown-6）]₂Mo₆O₁₉ 2 的晶体结构
• 2.4 红外光谱
• 2.5 热重－差热分析
• 2.6 以化合物1、2 作修饰剂制备化学修饰碳糊电极
• 2.7 电化学性质讨论
• 2.8 电催化活性
• 2O₂'>2.8.1 1-MCPE 和2-MCPE 催化还原H₂O₂
• 2^-'>2.8.2 1-MCPE 和2-MCPE 电催化还原NO₂^-
• 2.9 化合物1、2 在乙腈与水的混合溶剂中的电化学性质
• 2.10 小结
• 第三章 Keggin 型钼磷酸-冠醚加合物的 合成、结构及碳糊修饰电极的性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 晶体的合成
• 4（H₃O）₃] ·PMo₁₂O₄₀·0.5CH₃CN 3 的合成'>3.2.1 [（Benzo-15-Crown-5）₄（H₃O）₃] ·PMo₁₂O₄₀·0.5CH₃CN 3 的合成
• 6（H₃O）₃] ·PMo₁₂O₄₀ 4 的合成'>3.2.2 [（Benzo-15-Crown-5）₆（H₃O）₃] ·PMo₁₂O₄₀ 4 的合成
• 3.3 结构描述
• 4（H₃O）₃] ·PMo₁₂O₄₀·0.5CH₃CN 3 的晶体结构'>3.3.1 [（Benzo-15-Crown-5）₄（H₃O）₃] ·PMo₁₂O₄₀·0.5CH₃CN 3 的晶体结构
• 6（H₃O）₃] ·PMo₁₂O₄₀ 4 的结构'>3.3.2 [（Benzo-15-Crown-5）₆（H₃O）₃] ·PMo₁₂O₄₀ 4 的结构
• 3.4 红外光谱
• 3.5 热重－差热分析
• 3.6 以化合物3、4 作修饰剂制备化学修饰碳糊电极
• 3.7 3-MCPE 修饰碳糊电极的电化学性质
• 3.8 4-MCPE 修饰碳糊电极的电化学性质
• 3.9 小结
• 第四章 Keggin 型多金属钨氧酸盐-冠醚加 合物的合成、结构及碳糊修饰电极性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 晶体的合成
• 6（H₃O）₄] ·GeW₁₂O₄₀·CH₃OH 5 的合成'>4.2.1 [（Benzo-15-Crown-5）₆（H₃O）₄] ·GeW₁₂O₄₀·CH₃OH 5 的合成
• 3（H₃O）] ·H₃SiW₁₂O₄₀·3CH₃OH 6 的合成'>4.2.2 [（Benzo-15-Crown-5）₃（H₃O）] ·H₃SiW₁₂O₄₀·3CH₃OH 6 的合成
• 4.3 晶体结构
• 4.3.1 5 的晶体结构
• 3（H₃O）] ·H₃SiW₁₂O₄₀·3CH₃OH 6 的结构'>4.3.2 [（Benzo-15-Crown-5）₃（H₃O）] ·H₃SiW₁₂O₄₀·3CH₃OH 6 的结构
• 4.4 红外光谱
• 4.5 以化合物5、6 作修饰剂制备化学修饰碳糊电极
• 4.6 5-MCPE 修饰碳糊电极的电化学性质
• 4.7 6-MCPE 修饰碳糊电极的电化学性质
• 4.8 5-MCPE 与6-MCPE 电化学性质比较
• 4.9 小结
• 结论
• 附表
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文