本文關(guān)鍵詞： Keggin型雜多酸 有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料 質(zhì)子導(dǎo)電性 氧化石墨烯　出處：《河南師范大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,關(guān)于功能材料的研究已經(jīng)日新月異,尤其是基于功能材料的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料更是現(xiàn)代材料發(fā)展的主體趨勢(shì)。這種材料根據(jù)其有機(jī)-無(wú)機(jī)化學(xué)組分間的結(jié)構(gòu)多樣性以及物理化學(xué)性能的獨(dú)特性,通過(guò)兩種或多種不同化學(xué)組分之間的相互雜化,對(duì)材料的功能特性進(jìn)行不斷的互補(bǔ)和優(yōu)化,從而制備出新型的功能材料,并且這種功能材料在當(dāng)今社會(huì)的新能源、生物藥物等方面都有著重要的應(yīng)用。這種功能材料所必不可缺的組分—雜多酸,因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和豐富的物理化學(xué)性質(zhì),在功能材料的制備方面具有廣闊的應(yīng)用前景。我們知道,雜多酸是一種強(qiáng)度均勻的質(zhì)子酸,其不但具有較強(qiáng)的酸性,而且具有豐富的氧化還原性質(zhì),我們通過(guò)改變分子的組成,可以調(diào)節(jié)雜多酸的酸強(qiáng)度和氧化還原性能。同時(shí),雜多酸也是一種多功能的新型催化劑,它的穩(wěn)定性良好,并且對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染,是一類大有前途的綠色催化劑。而在我們課題組所研究的固體質(zhì)子導(dǎo)體的課題當(dāng)中,具有獨(dú)特離子結(jié)構(gòu)的Keggin型雜多酸在我們的研究當(dāng)中發(fā)揮了不可忽視的作用,由于Keggin型雜多酸是一種良好的固體質(zhì)子導(dǎo)體,因此我們經(jīng)常把它作為我們合成新型功能材料的構(gòu)筑基塊,而像這種把Keggin型雜多酸固定在各類固體基質(zhì)上,來(lái)合成我們所需的新型的固體質(zhì)子導(dǎo)體的方法具有快捷、簡(jiǎn)便、穩(wěn)定且厚度可控、重現(xiàn)性良好等優(yōu)點(diǎn)。在本論文中,我們通過(guò)4,4'-二甲基-2,2'-聯(lián)吡啶(L)、過(guò)渡金屬離子(Cu2+)和Keggin型雜多酸陰離子SiW12O404的自組裝成功地合成了復(fù)合物1:{[Cu(L)(H2O)3] 2 [SiW12O40]}·7H2O。我們對(duì)該復(fù)合物的單晶結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,通過(guò)X-射線單晶衍射分析表明該復(fù)合物為單斜晶系,屬于C2/c空間群；紅外光譜數(shù)據(jù)顯示了該復(fù)合物中有機(jī)分子L和雜多酸陰離子[SiW12O40]4-的特征峰；熱重分析數(shù)據(jù)顯示了該復(fù)合物在溫度為100-C以下時(shí),其整體的框架結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生什么變化；X-射線粉末衍射數(shù)據(jù)分析表明該復(fù)合物在電化學(xué)交流阻抗測(cè)試前后,其晶體的粉末樣品結(jié)構(gòu)基本沒(méi)有發(fā)生變化；電化學(xué)交流阻抗測(cè)試結(jié)果表明該復(fù)合物在溫度為100℃時(shí),相對(duì)濕度范圍為35%—98%的情況下表現(xiàn)出了良好的質(zhì)子導(dǎo)電性,其質(zhì)子導(dǎo)電率達(dá)到了10-3 S.cm-1。其次,我們通過(guò)使用4,4'-bipyridine-N,N'-dioxide(dpdo)有機(jī)分子配體、第一過(guò)渡系金屬銅和Keggin型雜多酸陰離子PW12O404-,成功合成了復(fù)合物2：[Cu4(dpdo)12][H(H20)27(CH3CN)12][PW12O40]3,我們對(duì)該復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)進(jìn)行了測(cè)定和分析。此外,我們還制備了基于該復(fù)合物的兩個(gè)摻雜不同配比氧化石墨烯的復(fù)合材料(2-GO1和2-G02),并通過(guò)紅外光譜分析,熱重分析,X-射線粉末衍射分析,掃描電鏡等對(duì)該復(fù)合物以及其氧化石墨烯的復(fù)合材料進(jìn)行了對(duì)比和表征。其熱重分析結(jié)果表明,它們的框架結(jié)構(gòu)在100℃以下時(shí)具有較高的熱穩(wěn)定性；X-射線粉末衍射數(shù)據(jù)分析表明在電化學(xué)交流阻抗測(cè)試前后,它們的粉末樣品結(jié)構(gòu)并沒(méi)有發(fā)生變化；而通過(guò)掃描電鏡的圖示分析,我們可以看到氧化石墨烯以片層狀結(jié)構(gòu)附著在復(fù)合物2的表面；最后又通過(guò)電化學(xué)交流阻抗測(cè)試分析表明,摻雜氧化石墨烯的兩種復(fù)合材料(2-GO1和2-G02)在復(fù)合物2原有導(dǎo)電率的基礎(chǔ)上改善和增加了其固體質(zhì)子導(dǎo)電率。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB33;O641.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉鎮(zhèn);吳慶銀;宋小莉;馬賽;;基于雜多酸的固體高質(zhì)子導(dǎo)體[J];化學(xué)進(jìn)展;2009年05期

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本文編號(hào)：1473602