德格吉呼[1]2002年在《多酸微孔材料的合成与结构表征》文中研究指明本文利用水热技术，通过调节反应条件和反应原料合成了叁种未见文献报道的砷钒氧，硒钒氧无机-有机杂化材料和一种邻菲咯啉环羟基化的化合物：[Cu(Phen)]_2[V~ⅣV~ⅤAsO_(19)]·0.5H_2O 1，[Cu(Phen)(H_2O)_2][V_3Se_3 O_(14)]·H_2O 2，Cu~ⅠCu~Ⅱ(Ophen)_2}Cl]·H_2O 3。通过这叁种化合物的晶体结构的讨论，研究了影响砷钒氧，硒钒氧无机-有机杂化材料骨架结构的因素。 化合物(1)是由共价键连着的两个[Cu(Phen)]~(2+)碎片和[V~ⅣV~ⅤAsO_(19)]簇组成的具有二维层状结构的双金属化合物。化合物(2)是由共价键连着的[Cu(Phen)(H_2O)_2]~(2+)碎片和[V_3Se_3O_(14)]簇组成的六钒酸盐簇由六个{SeO_3}单元戴帽特点的具有二维层状结构的双金属化合物。化合物(3)具有邻菲咯啉环羟基化的二聚配合物。同时，在本文中还通过元素分析红外光谱电子自旋共振谱光电子能谱热重分析和低温磁化率分析等手段对上述叁种化合物进行了表征。
王雪[2]2016年在《多级结构复合材料POMs@MOFs的合成与催化性能研究》文中研究表明多金属氧酸盐(杂多酸,POMs)为活性物质的氧化还原催化剂因其具有“假液相”行为、结构易调性、多功能等优点而倍受研究者的重视。针对杂多酸均相催化剂失活明显、难以循环利用且回收困难,以及体相杂多酸催化剂比表面积小(<10 m~2·g~(-1)),表面活性点较少等问题;本课题开展具有较大表面积、易于分离回收且可重复使用的负载型催化剂的研究,并以染料废水的光催化降解和柴油的氧化脱硫为研究对象,考察了其催化性能。论文是以叁种金属-有机骨架(MOFs)材料HKUST-1、MIL-101和Uio-67为限域主体,Keggin型磷钨酸为包裹客体,CTAB为结构导向剂,利用简单的水热方法合成了具有介-微梯级孔道结构的复合材料POMs@HKUST-1,证实其具有微孔孔壁-介孔孔笼结构;利用“船外造瓶”组装得到了POMs@MIL-101和POMs@Uio-67,叁种材料都实现了杂多酸客体活性物质的成功包裹和分子水平上的高度分散。探索了材料的合成条件、组装过程及规律,考察了叁种MOFs作为POMs新型载体的优越性,并对材料的组成、结构和形貌进行了多角度的表征和分析。研究了POMs@HKUST-1和POMs@MIL-101对染料废水中亚甲基蓝的光催化降解性能,结果表明,在优化条件下,POMs@HKUST-1对亚甲基蓝的降解率为92%,POMs@MIL-101对亚甲基蓝的降解率高达96%;考察了POMs@MIL-101和POMs@Uio-67对模拟柴油中二苯并噻吩的催化氧化脱除性能,结果表明在优化条件下POMs@MIL-101的脱硫率高达100%;两种反应体系中叁种微-介孔复合材料表现出“吸附-降解(氧化)”协同效应。此外,还进行了材料的构效关联,通过测试表征和微观结构分析,获取了材料的光催化降解机理以及氧化脱硫机理;为材料在其他反应过程和领域的应用提供了实验数据和参考。
宋燕霞[3]2011年在《联吡啶类多孔金属—有机骨架材料的合成、结构及其性能的研究》文中研究说明对新材料的研究开发及其应用一直是化学家和材料学家们关注的焦点,多孔金属-有机骨架(MOFs)材料凭借其在气体储存、分离、选择性催化、吸附、可逆性客体离子交换和分子识别等方面的诱人应用前景受到国内外着名化学家和材料学家们的极大关注。其中,合理选择含吡啶／羧酸基配体等桥联配体以及多酸构件设计合成多孔金属-有机骨架已经成为该领域的富有挑战的研究课题之一。本课题主要从含吡啶基以及含吡啶羧酸基多配位功能团配体出发,辅助芳香羧酸配体以及杂多酸,合理链接过渡金属离子,成功设计和制备了一系列具有不同的拓扑结构和维数的多孔金属-有机骨架,对其结构、性能以及二者之间的关系予以讨论和分析,为多孔金属-有机骨架材料的成功设计和合成积累了一定的经验。研究结果总结为以下叁个方面：1.利用水热合成技术,选择不同的联吡啶二羧酸配体：2,2'-联吡啶-5,5'-二羧酸(2,2',5,5'-bpdc)和2,2'-联吡啶-6,6'-二羧酸(2,2',6,6'-bpdc)作为桥联配体,与过渡金属Ni2+配位组装,成功合成了2个分别具二维方格网状和叁维框架结构的金属-有机骨架[Ni(2,2',5,5'-bpdc)(H2O)]·H2O(1)和[Ni(2,2',6,6'-bpdc)2]·4H2O(2)。配体上羧基位置的细微差异,导致了上述2个金属-有机骨架的结构迥然不同,体现了配体对金属-有机骨架晶体结构的调控作用；配体中未参与配位的氧原子与结晶水分子之间形成了丰富的的氢键,对多孔结构的构筑和稳固起到了至关重要的作用。2.通过常温扩散法,选择刚性配体4,4'-联吡啶(bpy)和柔性配体1,2-二(4-吡啶基)乙烯(dpe)为桥联配体,同时在体系中引入联苯二甲酸(Hda)对结构进行调控,与过渡金属Ag+配位组装,分别合成了2个具有3-D框架结构和2-D的网状结构金属-有机骨架[Ag2(bpy)2(Hda)2](HAc)2·2H2O(3)和[Ag2(dpe)2(da)]·4H2O(4)。单晶X-射线结果表明,此2种化合物具有新颖的“夹心型”晶体结构：由da2-阴离子和结晶水分子构建的阴离子层通过丰富的氢键相互作用穿插于阳离子层[AgL]∞(L=bpy和dpe)之间。由于阳离子链间的强烈的π-π作用力,UV/Vis/NIR漫反射光谱测定结果表明化合物(3)和(4)具有选择性光吸收性能。3.在水热技术条件下,利用直线形刚性有机配体4,4'-联吡啶,氧化物W03、偏钒酸铵NH4VO3及不同的过渡金属离子反应,成功合成了叁种具有新颖结构的杂多酸金属-有机框架化合物[Mn(bpy)(Hbpy)2](V2W4O19) (5)、[Ni(bpy)(Hbpy)2] (V2W4O19) (6)和[Co(bpy)(Hbpy)2](V2W4O19)(7)。(5)、(6)和(7)叁种MOFs中的钒钨杂多酸[V2W4019]4-和有机配体4,4'-联吡啶分别充当无机和有机构件,均以双齿的模式与M(II)(M=Mn、Ni、Co)金属中心离子配位；多金属氧酸基把过渡金属与有机配体联吡啶连接在一起,形成无限扩展的直链[M(bpy)(Hbpy)2]4+,钒钨杂多酸[V2W4019]4-将直链桥接起来,从而扩展成了2-D砖墙结构。UV-Vis-NIR漫反射光谱结果表明上述化合物的光学能隙约为2.1eV,属于半导体材料。
佚名[4]2004年在《固体化学与物理无机化学》文中指出19-I—01纳米复合材料的磁电阻效应罗锋黄云辉李晓航严纯华北京大学稀土材料化学与应用国家重点实验室, 北京大学—香港大学稀土材料和生物无机化学联合实验室,北京100871, Email:chyan@chem.pku.edu.cn 庞磁电阻(CMR,colossal magnetoresistance)材料由于在电磁器件如磁头、磁传感器、磁开关、磁记录以及磁电子学等方面具有巨大的应用前景,因此引起了人们对其性质改进的极大兴趣。而通过对稀土锰基氧化物为基的复台材料进行选择与构建,有效调节磁电阻效应以及获得低场磁电阻增强效应,在近年来已成为物理学和材料化学的一个新兴的前沿领域。我们组利用软化学方法构造了与其它绝缘体氧化物,半导体化合物,超导化合物以及高分子化合物等结合的二组元复合体系,成功获得了多种纳米复合磁电阻材料,如La0.7Ca0.3MnO3/Ag、La0.7Ca0.3MnO3/La1.85Sr0.15CuO4、La0.7Ca0.3MnO3/聚苯(PPP)等,提高了磁电阻材料本身的金属-绝缘转变,可以连续调节磁电阻从负到正的变化,增强了室温或者低场磁电阻效应的大小。
张双双[5]2017年在《非铂类高效氧还原催化剂设计及性能研究》文中研究说明当今社会,由化石能源过度消耗引起的能源危机、环境污染问题日益突出,制约着社会的进步、危害人们的身体健康。因此,开发新型绿色能源技术已是迫在眉睫。燃料电池可以通过正负极的氧化还原反应将储存在化学物质中的化学能直接转化为电能,产物只有水。这种能量转换技术转换效率高、绿色环保、构造简单、稳定性好、启动快,近些年掀起了研究热潮,成为继化石能源后又一重要的能源利用形式。然而,燃料电池内部阴极的氧气还原反应(ORR)动力学过程比阳极反应慢,大大降低了电池的输出电压。为提高阴极反应速率,常用的传统催化剂为铂(Pt)。但是铂价格昂贵,稳定性差,严重制约了燃料电池的大规模商业化发展。因此研发廉价、高效的燃料电池阴极ORR催化剂是推动燃料电池发展产业的重要研究课题之一。本论文主要通过掺杂碳材料和复合多金属氧酸盐(多酸,POMs)两种方法制备非Pt的非贵金属和无金属的ORR催化剂,并研究了材料在不同pH条件下催化氧还原的性能。取得以下研究成果:(1)通过对石墨炔进行杂原子掺杂处理,研发了一种新型、无金属、掺杂石墨炔的二维碳材料。对石墨炔进行N、B、S、F单原子和NS、NB、NF双原子的掺杂,制备了掺杂材料,并在碱性条件下分别对其进行半电池和全电池性能测试,发现NF共掺的材料的半电池及全电池测试性能均优于其它材料。并且材料在稳定性、抗甲醇干扰性、抗CO中毒性能等方面都优于Pt/C。密度泛函理论(DFT)计算从机理角度解释了掺杂效应。实验表明掺杂石墨炔是一种廉价、稳定、高效的非金属催化剂。(2)开发了一种自下而上设计合成催化剂的方法。以对二氰基苯为单体,在实验指导下自下而上的通过不同反应温度、不同反应时长及不同元素掺杂处理等条件制备结构可控的叁维多孔碳材料(PTF),并进行电化学测试以研究该材料在碱性条件下的催化ORR性能。发现,随着温度升高,材料的导电性大幅度提升,催化效果显着;N的形态对材料催化ORR影响显着,石墨氮是活性最高的N形态;不同元素影响氧还原反应不同的反应参数:B有利于提高材料的选择性,F有利于提高起始电位和电流密度。通过这种自下而上的制备方法为氧还原反应机理的研究带来便利。在此工作的基础上还探索了通过引入Fe和I,制备适用于酸性介质中的ORR催化剂。发现Fe和I的掺杂顺序对材料性能影响明显,先掺Fe后掺I的PTF-Fe-I性能最好。(3)首次制备一种多金属氧酸盐和碳材料复合的非贵金属多酸基复合材料,并用于催化中性和碱性条件下的氧还原反应。借助多酸和碳材料强相互作用力,简单一步法制备了复合材料。将该材料用于中性及碱性介质中测试,发现材料出现4e-催化反应区,研究了多酸基催化剂催化ORR的反应机理。该工作对于指导多酸在燃料电池中的应用提供了借鉴意义。(4)开发了一种将含有不同3d金属的多酸和不同的碳基底材料复合的简单方法。将制备的材料用于中性及碱性条件氧还原催化,研究了不同的3d金属(Cu,Co,Ni)和不同的碳基底材料(Vulcan XC-72,石墨烯,有机碳材料)对材料性能的影响。探索制备高效多酸基复合催化剂的多酸活性位点和优秀的碳材料的条件。
朱卡克[6]2003年在《介孔分子筛中过渡金属氧化物的可控制备及催化性能研究》文中研究指明大比表面的固体多孔材料可用作吸附剂、催化剂和新型功能材料，其中90年代发展起来的介孔材料尤其引人注目。介孔分子筛具有规则的孔道结构、纳米范围内可调变的孔径（2-50 nm）以及大的比表面。较大的介孔孔径有利于催化剂的负载、反应物和产物的扩散，大的比表面可实现催化活性组份的高分散度。介孔氧化硅材料表面存在大量的可供修饰的硅羟基，可用于表面的功能化。另外，介孔孔径属于纳米尺度范围，为纳米材料的限制性生长提供了可能。所以，自从介孔材料报道以来，对它的表面修饰、功能化及其应用研究引起了广泛的重视。本论文利用介孔材料的大比表面和丰富的硅羟基，制备了具有孤立态结构的钒催化剂，研究了含不同钒物种催化剂的丙烷氧化脱氢活性；利用有机物官能团的嫁接将多酸通过库仑作用固定在介孔分子筛孔道中，以此为前驱体首次制备出具有叁维纳米多孔结构的氧化钨和氧化铬晶体以及氧化钒和氧化钨纳米线，研究了氧化钒和氧化铬在乙苯氧化脱氢中的催化活性；利用嫁接的有机胺的配位作用在介孔分子筛孔道中固定Fe3+和Cu2+，并在一定条件下制备了相关的金属氧化物纳米线，以苯酚羟基化制苯二酚为探针反应，探索了均相催化反应的多相化。具体结论如下：1． 以茂金属为前驱体，采用嫁接法制备了载体分别为介孔材料MCM-41和SBA-15及普通SiO2的一系列只含有孤立态钒的催化剂，而利用浸渍法得到的催化剂中含有多种钒物种。通过比较二者在丙烷氧化脱氢反应中的催化活性，发现在大多数情况下，嫁接样品的丙烷转化率，丙烯产率要略高于普通浸渍样品，钒的含量对催化活性起着重要作用。NH3-TPD、UV-DRS及活性测试证实，当钒以高分散度物种存在时，表面酸性弱，丙烯产率高；而当钒物种为聚集态时，具有中强酸性，丙烯的产率下降；强酸性位的存在会导致积碳而使催化剂失活。2． 通过嫁接的3-氨基丙硅酸叁乙酯对介孔分子筛SBA-15的表面进行修饰，在其表面形成大量碱性的氨基。对表面氨基质子化，利用库仑作用把多酸离子固定在介孔内。焙烧去除有机物和分解多酸后，可在孔道内限制性生长纳米前过渡金属氧化物。我们分别以(NH4)6V10O28, K2Cr2O7和H3PW12O40为原料，在SBA-15分子筛孔道内得到了V2O5和WO3纳米线及叁维Cr2O3和WO3纳米材料。除去介孔分子筛模板后，首次获得了Cr2O3和WO3的叁维纳米多孔晶体。Cr2O3和WO3叁维纳米多孔晶体中纳米线排列有序，通<WP=6>过线之间的“桥”相互连接为叁维网格结构，具有与SBA-15互补的纳米孔道结构。另外，多酸可固定在氨基修饰的介孔分子筛表面并保持其原有结构。通过质子化氨基与多酸离子的静电作用，带高负电荷的多酸离子可被优先固定在介孔分子筛表面。多酸和正硅酸乙酯在有机表面活性剂的作用下可共沉淀，焙烧后生成金属氧化物和氧化硅的固体混合物，该混合物在通过HF选择性溶解氧化硅后，能获得金属氧化物的纳米颗粒，通过这种方法制备了纳米WO3颗粒。利用以上方法获得的V2O5，Cr2O3纳米材料对CO2乙苯脱氢具有很高的活性。3． 在嫁接3-（2-氨乙基）氨丙基叁甲氧基硅烷修饰介孔分子筛SBA-15表面后，可以使Fe3+、Cu2+等金属阳离子与胺基配位，固定在介孔分子筛孔道内，实现金属中心在介孔分子筛表面上的高度分散。经焙烧嫁接有金属离子的SBA-15，利用介孔内限制性生长，可获得相应的金属氧化物纳米线。含金属阳离子配合物或金属氧化物纳米线的SBA-15均可以作为苯酚羟基化反应的催化剂，使均相催化反应多相化，提高产物的选择性。
徐凯[7]2013年在《二氧化钛—有机硅—多酸介孔复合材料的合成及其光催化性能研究》文中研究表明二氧化钛(Ti02)是一类具有良好催化性能的半导体光催化剂。因其具有安全无毒、绿色环保、物理化学性质稳定、催化效率高等优点,二氧化钛光催化技术被认为是目前最为理想的化学污染治理方法。但是,二氧化钛也存在带隙能宽,量子产率低等缺陷,只能吸收太阳光中的紫外部分,故二氧化钛光催化效率偏低。因此,如何提高二氧化钛光催化效率,成为现阶段研究热点。本文致力于合成以二氧化钛为活性基体的介孔复合材料,对其进行结构表征和光催化性能研究。利用溶胶-凝胶法结合程序升温水热法,制备H3PW12O40/TiO2,TiO2-Si(Et)Si和H3PW12O40/TiO2-Si(Et)Si复合材料。通过ICP-AES、FT-IR、XRD、SEM、UV-Vis/DRS,BET等手段对合成材料进行了组成与结构表征。研究结果表明：在纯TiO2介孔材料制备过程中,为形成晶型稳定且有序度较高的孔道结构,模板剂F127适宜添加量为n(F127):n(TTP)=0.025:1;在TiO2-Si(Et)Si和H3PW12O40/TiO2-Si(Et)Si杂化材料中,有机硅成功引入,硅源前驱体与钛源前驱体共聚水解缩合,形成有机-无机杂化材料孔道结构,增大了有机模型化合物与催化剂活性位点接触几率,这为扩展二氧化钛基光催化剂降解对象提供了可能；杂多酸H3PW12O40Keggin结构单元能够顺利引入二氧化钛(二氧化钛-有机硅)网络结构中,多酸的引入能够有效扩展二氧化钛光谱响应范围,使其响应范围向可见光区域移动；当多酸担载量在一定范围内(0-20wt%)变化,随着担载量增加,复合材料光谱红移先变大后变小,在担载量在10wt%左右时,出现最大红移现象,这为提高二氧化钛光催化效率提供了保障。以染料罗丹明B (RhB)为模型化合物分子,考察H3PW12O40/TiP2和H3PW12O40/TiO2-Si(Et)Si复合光催化剂对RhB吸附-脱附和光催化降解能力。结果表明：当有机硅烷占前驱体摩尔百分数为20mo1%时,复合催化剂对RhB将降解能力比其他组成要高；多酸担载量为10.0wt%左右时,催化效率最高；催化剂循环使用实验表明,这两类光催化剂具有良好循环使用性能,在循环使用五次以后,仍能保持较高催化活性。以上合成两类复合催化剂：H3PW12O40/TiO2和H3PW12O40/TiO2-Si(Et)Si均具有优良表面物理化学性质,在光催化反应中表现较高催化活性,其中,以H3PW12O40/TiO2-9.6和H3PW12O4-9.7/TiO2-Si(Et)Si-20催化活性尤为出色。因此,上述催化剂有望在降解有机污染物等环保领域具有一定应用前景。
岳忠诚[8]2014年在《多价有机阳离子及配体修饰的同钼酸化合物的水热合成与结构表征》文中研究表明本文合成了一系列的二价和叁价有机阳离子，将其作为模板剂，引入钼氧簇中，自组装得到了有机-无机杂化晶体材料1-12。这12个化合物分别命名为：[bdmim]3[β-HMo8O26]2·[H3O+]2·7H2O (1)，[bdmie]2[β-Mo8O26]·H2O (2)，[bdmip]2[α-Mo8O26](3)，[bdmib]2[γ-Mo8O26](4)，[bdmipt]2[β-Mo8O26]2·[H3O+]2(5)，[bdmih]4[β-Mo8O26]2(6)，[bdmiht][Mo6O19](7)，[bdmio][Mo6O19](8)，[TbI2]2[β-Mo8O26]1.5·2H2O (9)，[TbmI2]4[α-Mo8O26]2[Mo6O19]2·4H2O (10)，[TbmI]2[β-Mo8O26][Mo6O19](11)，[TbI1]2[β-Mo8O26]0.5[ι-Mo8O26](12)。在化合物12中，我们发现了一个新的Mo8O26阴离子簇，并且在化合物10,11,12中，通过多价阳离子的诱导我们得到了含有不同类型钼氧阴离子簇共存的结构，这说明多阳离子模板在同钼多酸化合物的自组装过程中起着至关重要的作用。然后又设计并合成了有机配体1,3,5-叁(咪唑-1-亚甲基)苯（1,3,5-tris(imidazol-1-ylmethyl)benzene），利用其与过渡金属盐在不同pH值下作用于仲钼酸铵合成了多酸配合物13-18。这6个化合物分别是：(H3tib)4(β-Mo8O26)3·5H2O (13)(cage)，(H3tib)2[Cu(H2O)2(γ-Mo8O26)2]·2H2O (14)(1D)，[Cu(Htib)2(δ-Mo8O26)]·4H2O (15)(2D)，[Cu2(tib)2(H2O)2(γ-Mo8O26)]· H2O (16)(2D)，(H3tib)2[Co(H2O)2(γ-Mo8O26)2]·2H2O (17)(1D)，Zn(tib)(MoO4)·3H2O (18)(2D)。化合物13-18的合成说明了在不同pH值条件下配体与金属修饰同钼酸盐具有不一样的配位方式。我们对上述化合物做了红外光谱、PXRD、X-射线单晶衍射、热重、电化学等研究与表征。
杨晓剑[9]2016年在《多酸基金属有机配位网络制备及功能性研究》文中认为近年来,有关多酸基金属有机配位网络的研究已经成为无机化学领域一个热点问题。将具有独特性能的多酸基元与结构丰富的金属有机配位网络相结合,可以获得一系列具有多重功能特性的杂化材料。迄今为止,这些杂化材料已经在酸催化、氧化催化、光催化、电催化等方面展现出潜在的应用前景。然而,与多酸基金属有机配位网络制备和合成的数量相比,对其功能特性的开发却仅仅只占了一小部分。因此,制备具有新型功能特性的多酸基金属-有机配位网络,拓展其新的应用领域已成为当前备受关注的课题。基于此,本论文利用水热合成方法设计合成了两类新型多酸基金属有机配位网络,并且开发其在电催化析氢和贵金属附载两个领域的功能特性。1、我们以α-Keggin型{PMo_(12)}多酸为模板,通过与过渡金属Zn~(2+)以及两种刚性咪唑桥连配体(bimbp/bimb)反应,成功获得了两例多酸嵌入型金属有机配位网络：[Zn(bimbp)_2]_3[PMo_(12)O_(40)]_2·2H_2O (1)[Bu_4N][Zn_3(bimb)_4Cl(MoO_4)][PMo~ⅤMo_(11)~(Ⅵ)O_(40)]·4H_2O (2)(bimbp= 4,4'-bis(imidazolyl)biphenyl, bimb=1,4-bis(1-imidazolyl)benzene)对化合物1-2进行了红外、热重、元素分析、X-射线粉末衍射和X-射线单晶结构解析,明确了晶体结构。之后,将化合物1-2在管式炉中氮气保护条件下进行800℃高温煅烧；并在冷却后进行酸蚀刻处理,获得了能够替代贵金属铂的新型析氢反应(HER)电催化剂：MoC_x@C-1和MoC_x-2。Mo@C-1为氮掺杂类石墨化碳包覆的碳化钼纳米粒子,MoC_x-2为超细碳化钼纳米粒子；二者均在酸性介质中展现出了卓越的HER性能。其中,MoC_x@C-1具有比较正起始电位,在电流密度10 mA·cm~(-2)条件下的过电位为79 mV,接近该条件下的商用催化剂Pt/C (20%); MoC_x@C-1还具有低的塔菲尔斜率(56mV-dec~(-1)),高的交换电流密度(0.27 mA·cm~(-2)),以及卓越的循环稳定性。2、我们通过使用ε-Keggin型多酸建筑单元和四种刚性咪唑桥连配体(bimbp/bimb/bimbp/timb)在水热条件下自组装,成功构筑了四例新颖的还原型多酸基金属有机配位网络：H[(Hbimb)_2(bimb) {Zn_4PMO_8~ⅤMo_4~(Ⅵ)O_(40)}]·6H_2O (3),[Zn(Hbimbp)(bimbp)_3{Zn_4PMo~ⅤgMo_4~(Ⅵ)O_(40)}]·DMF·3.5H_2O (4),H[Zn_2(timb)_2(bimba)_2Cl2]{Zn_4PMO_8~ⅤMo_4~(Ⅵ)O_(40)}]·7H_2O (5),imb)_2] [PMO_8~ⅤMo_4~(Ⅵ)O_(40)]·12H_2O(6)。(timb=1,3,5-tris(1-imidazolyl)benzene, bimba= 3,5-bis(1-imidazolyl)benzenamine)通过结构表征证实,化合物3是由1D锯齿链通过分子间的氢键作用拓展形成的3D超分子结构。化合物4是二维曲面,化合物5是手性配位网络,化合物6为四重互穿型金刚石网络。基于网络结构中多酸潜在的还原性能,将化合物3-5用于担载贵金属纳米粒子)(NPs)的研究,得到了Ag NPs/化合物3-5复合材料。发现其在对硝基苯酚的还原上表现出极高的催化活性。
张利民[10]2015年在《含钒多酸基催化材料和电极材料的制备及其性能表征》文中指出多酸是一类由过渡金属组成的金属氧簇化合物,近年来的研究表明因多酸的优良的化学性能,使得多酸在催化化学、材料化学、药物化学,电化学等领域有很广泛的应用。其中一类由V原子取代的含钒杂多酸更是在氧化催化领域和电化学领域表现出了优异的性能。在催化方面,因为多酸环境友好,不腐蚀设备；一般在低温下催化反应时就有很到的效率,副反应少；即使在高温下反应,多酸的热稳定性很好,不会降低活性；多酸的假液相行为使得多酸在固相催化中,可以提供特殊的反应场。这些优势使得多酸在石油化工,精细化工,有机合成等催化领域有很广泛的应用,但是也存在着一些问题,首先,多酸易于团聚,分散性和稳定性差；另外还存在介质传质问题,在有机相溶液中反应时,底物和催化剂不能充分接触。为解决这两个科学问题,本文设计了两个方案并进行了探究。在电化学方面,因为多酸所含的过渡金属元素具有可变的化学价,与水滑石结合之后,可以构建新的均匀稳定分散的化合物,作为电极材料,表现出了很高的容量。本文主要研究内容如下：第一,为了克服催化中介质传质的问题,将含钒多酸,以K6[PW9V3O40]为例,用一系列的不同长度的表面活性剂包裹,包括癸基叁甲基溴化铵(DA·Br),十二烷基叁甲基溴化铵(DDA·Br),十四烷基叁甲基溴化铵(TDA·Br),十六烷基叁甲基溴化铵(HDA·Br),十八烷基叁甲基溴化铵(TSA·Br),双十八烷基二甲基溴化铵(DODA·Br)。之后又第一次系统得研究了这些表面活性剂包裹含钒多酸(SEPs)作为催化剂,双氧水作为氧化剂,离子液体[omim]PF6作为萃取剂催化氧化脱硫。与纯多酸催化氧化脱硫相比,表面活性剂包裹的含钒的多酸不仅极大的提高了催化氧化深度脱硫的效率,而且催化体系更加容易回收再利用。第二,为了解决多酸易于团聚的问题,我们首次在温和的条件下,通过简单的一步离子交换法将含钒的多酸插层到新型的叁羟甲基氨基甲烷修饰水滑石中,制备了催化剂Tris-LDH-PW9V3, Tris-LDH-PW00V2, Tris-LDH-PW11V, Tris-LDH-SiW10V2。之后研究了合成的催化剂在硫醚选择性催化氧化的性能,发现Tris-LDH-PW10V2在将硫醚选择性氧化成亚砜和砜时,表现出了很高的转化率和选择性。另外与水滑石的结合,使得催化剂只需要通过简单的离心分离就可以回收再利用。第叁,我们首次通过水滑石与多酸剥离重组之后在700℃焙烧后制备了纳米复合材料Co2V2O7/Al203作为电极材料,剥离重组的方法因其不需要将水滑石层板支撑开,所以变得很容易实现,并且我们可以通过调变水滑石主体层板的元素以及客体阴离子来实现产物元素可控,有很广的适用性。之后对纳米复合材料Co2V2O7/Al203进行了电化学性能表征,纳米复合材料Co2V2O7/Al203表现出了很高的放电容量,是一种高性能的锂离子电池负极材料。因其价格低廉,合成简单,性能优秀,使得Co2V2O7/Al2O3纳米复合材料有很广阔的应用前景。
参考文献：
[1]. 多酸微孔材料的合成与结构表征[D]. 德格吉呼. 东北师范大学. 2002
[2]. 多级结构复合材料POMs@MOFs的合成与催化性能研究[D]. 王雪. 中国石油大学(华东). 2016
[3]. 联吡啶类多孔金属—有机骨架材料的合成、结构及其性能的研究[D]. 宋燕霞. 中南林业科技大学. 2011
[4]. 固体化学与物理无机化学[C]. 佚名. 中国化学会第二十四届学术年会论文摘要集. 2004
[5]. 非铂类高效氧还原催化剂设计及性能研究[D]. 张双双. 中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所). 2017
[6]. 介孔分子筛中过渡金属氧化物的可控制备及催化性能研究[D]. 朱卡克. 复旦大学. 2003
[7]. 二氧化钛—有机硅—多酸介孔复合材料的合成及其光催化性能研究[D]. 徐凯. 长春工业大学. 2013
[8]. 多价有机阳离子及配体修饰的同钼酸化合物的水热合成与结构表征[D]. 岳忠诚. 郑州大学. 2014
[9]. 多酸基金属有机配位网络制备及功能性研究[D]. 杨晓剑. 东北师范大学. 2016
[10]. 含钒多酸基催化材料和电极材料的制备及其性能表征[D]. 张利民. 北京化工大学. 2015
标签：材料科学论文; 光催化氧化技术论文; 过渡金属元素论文; 光催化氧化设备论文; 分子筛论文; 吡啶论文; 化学反应论文; 过渡元素论文;