【摘要】：Keggin型金屬氧簇因富含大量的質(zhì)子、電子、氧原子,配位能力強,易與過渡金屬、稀土元素、堿/堿土金屬、有機配體通過非共價鍵作用力(靜電吸引、氫鍵、范德華力、π-π堆積)、離子鍵或共價鍵作用力連接,合成結(jié)構(gòu)多樣、維數(shù)較高、性能優(yōu)越的新型超分子雜多化合物,這也是當今金屬氧簇化學研究領域的一大熱點。本文通過選用1:12Keggin型金屬氧簇H_3PMo_(12)O_(40)、H_3PW_(12)O_(40)、H4SiMo_(12)O_(40)為原料,Bi~(3+)、Zr4+、Ni~(2+)、Fe~(3+)為金屬中心,2,2'-聯(lián)吡啶、4,4'-聯(lián)吡啶、草酸等為輔配,以溶劑熱法合成了六個新型的超分子化合物,并通過X射線衍射、紅外、熱重等對其進行表征,主要研究了化合物1的光催化降解及吸附有機染料的性能。具體工作如下:(1)選用H_3PMo_(12)O_(40)、Bi(NO_3)_3、乙醇和HNO3,在溶劑熱條件下合成了一例新型的純無機2D骨架化合物{PMo_(12)O_(40)Bi_2(H_2O)2}·4H_2O(1),并對其進行單晶、紅外、紫外、熱重等表征分析,同時研究了其光催化降解及吸附有機染料的性能。結(jié)構(gòu)分析表明,化合物1代表了第一例雙Bi(III)帽修飾的Keggin型金屬氧簇化合物,其兩個Bi(III)原子位于{PMo_(12)O_(40)}單元的兩側(cè);化合物1在酸性條件下,不僅對有機染料,如:MO,Rh B和MB表現(xiàn)出良好的光催化降解活性,而且在室溫下對陽離子型染料(MB和Rh B)具有很高的吸附能力。此外,化合物1結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,且易與反應體系分離以便重復使用,是一類性能優(yōu)異的光催化/吸附材料。(2)選用Keggin型多酸{H_4SiMo_(12)O_(40)}為原料,4,4'-bipy、2,2'-bipy為輔配,Bi~(3+)、Ni~(2+)為金屬中心,水熱合成了兩例有機-無機雜多化合物:{(H_3SiMo_(12)O_(40))(4,4'-bipy)3}·3H_2O(2)和{SiMo_(12)O_(40)}{Ni(2,2'-bipy)_3}_2(3),并對它們進行單晶結(jié)構(gòu)解析及紅外測試表征。化合物2中,Keggin單元[SiMo_(12)O_(40)]4-與有機配體4,4'-bipy通過H鍵作用、分子間相互作用力相連形成了3D超分子結(jié)構(gòu);同樣地,化合物3中,[SiMo_(12)O_(40)]4-與[Ni(2,2'-bipy)3]~(2+)有機片段也通過H鍵作用、分子間作用力相連形成了3D超分子結(jié)構(gòu)。(3)選用Keggin型多酸{H_3PW_(12)O_(40)}、{H_3PMo_(12)O_(40)}為原料,2,2'-bipy、H_2C2O4為輔配,Zr4+、Bi~(3+)、Fe~(3+)為金屬中心,甲醇、乙醇、DMF、乙腈為溶劑,高溫高壓條件下合成了三例超分子化合物:{H_3PW_(12)O_(40)}_2·5H_2O(4)、[Mo_4O_(15)]·2H_2O(5)和H[Fe_4(C_2O_4)_6][Fe(2,2'-bipy)3]2(6),并對它們進行單晶結(jié)構(gòu)解析及紅外測試表征。化合物4中,2個{H_3PW_(12)O_(40)}多酸單元通過W-O鍵相連成二聚體,二聚體結(jié)構(gòu)又通過分子間H鍵作用相連形成2D構(gòu)型,最后又擴展成3D超分子結(jié)構(gòu);化合物5中,{H_3PMo_(12)O_(40)}分解形成同多酸結(jié)構(gòu){Mo_4O_(15)},{Mo_4O_(15)}單元又通過Mo-O鍵相連擴展成1D鏈狀結(jié)構(gòu),最后,通過分子間H鍵作用形成了3D超分子結(jié)構(gòu);化合物6中,[Fe_4(C_2O_4)_6]4-與[Fe(2,2'-bipy)3]~(2+)有機片段通過分子間H鍵、π-π堆積作用相連形成了3D超分子結(jié)構(gòu)。
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O641.4

【參考文獻】

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1 段芳;張琴;魏取福;施冬健;陳明清;;鉍系半導體光催化劑的光催化性能調(diào)控[J];化學進展;2014年01期

2 ;Synthesis and Crystal Structure of the Heteropolymate Compound Na_3H_2[Ce_3(H_2O)_(18)Bi_2W_(22)O_(76)]·23H_2O[J];結(jié)構(gòu)化學;2004年08期

3 王虎林,薛崗林,王繼武,王大奇,李君,史啟禎;咪唑配位的夾心型雜多化合物Na_9[{Na(H_2O)}_3{Co(C_3H_4N_2)}_3(BiW_9O_(33))_2]·33H_2O的合成,結(jié)構(gòu)和磁性質(zhì)研究[J];化學學報;2003年11期

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本文編號：2525085