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以饱和α-Keggin型钼磷酸盐簇为基础构筑的无机—有机杂化化合物的合成、结构及性质研究

作　者: 胡巨坤
导　师: 张宏
学　校: 东北师范大学
专　业: 无机化学
关键词: 多金属氧酸盐 Keggin结构 无机-有机杂化 苯并咪唑 2-甲基咪唑 光催化活性
分类号: O611.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


无机-有机杂化化合物由于在磁性、气体吸附、光化学、催化等方面具有极大的潜在应用价值而被投注了大量精力。Keggin型多酸具有较好的结构稳定性、合适的尺寸和高效的催化性能，被广泛认为是一种重要的建筑块，并得到充分研究。本论文对以Keggin型多酸为基础的无机-有机杂化化合物的结构类型进行了研究，并以饱和α-Keggin结构钼磷酸盐簇为构筑单元，水热合成了一系列新的无机-有机杂化化合物，并对其结构进行表征，还对化合物1-4的光催化活性进行了研究。1.以饱和α-Keggin结构钼磷酸盐簇为构筑单元，通过铜-苯并咪唑/2-甲基咪唑进行修饰，得到了两个新的无机-有机杂化化合物：[CuI（bim）2]2{[CuII（bim）2]2[PMoVI9MoV3O40]}（1）[CuI（mim）2]4[PMoVI11MoVO40]·H2O（2）化合物1是一个新的双帽型Keggin化合物，并以两个Cu原子作为帽。化合物2是一个由四个[CuI（mim）2]+片段修饰的四支撑型的Keggin化合物。在这两个化合物的超分子结构中都存在由多酸簇和氢键形成的左手螺旋链和右手螺旋链。2.以饱和α-Keggin结构钼磷酸盐簇为构筑单元，选择苯并咪唑/2-甲基咪唑作为有机组分，通过分子间作用力结合，得到了三个新的无机-有机杂化化合物：（Hbim）3（bim）2[PMo12O40]·3H2O（3）（Hmim）3（mim）2[PMo12O40]·3H2O（4）（Hmim）3[PMo12O40]（5）这三个化合物的结构都是主要通过氢键作用将[PMo12O40]3-多氧阴离子和有机组分（以及化合物3和4中的游离水分子）结合起来，并最终形成三维的超分子网状结构。化合物1-5都是通过水热合成方法获得的。除2以外，其他晶体是以预先制备出来的钼磷酸盐为原料合成的。化合物2则是钼酸钠与磷酸以1:12的摩尔比，与2-甲基咪唑、铜盐通过原位反应得到的。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
第一章 前言  9-21
  1.1 多金属氧酸盐概述  9-10
  1.2 Keggin型多金属氧酸盐的研究进展  10-17
    1.2.1 简介  10
    1.2.2 以Keggin型杂多酸为基础的无机-有机杂化化合物的研究  10-17
  1.3 多酸的合成方法  17-18
  1.4 选题依据和选题目的  18-19
  1.5 实验试剂及测试仪器  19-21
    1.5.1 试剂  19-20
    1.5.2 仪器  20-21
第二章 基于α-Keggin型钼磷酸盐簇与铜-苯并咪唑、铜-2-甲基咪唑的无机-有机杂化化合物  21-37
  2.1 引言  21
  2.2 化合物1和2的合成  21-22
    2.2.1 [Cu~Ⅰ(bim_)2]_2{[Cu~Ⅱ(bim)_2]_2[PMo~Ⅵ_9Mo~Ⅴ_3O_(40)]}(1)的合成  21-22
    2.2.2 [Cu~Ⅰ(mim)_2]_4[PMo~Ⅵ_(11)Mo~ⅤO_(40)]·H_2O(2)的合成  22
  2.3 化合物1和2的晶体结构  22-31
    2.3.1 X-射线晶体学衍射数据  22-25
    2.3.2 化合物1和2的晶体结构  25-31
  2.4 结构表征与性质研究  31-35
    2.4.1 红外光谱  31-32
    2.4.2 粉末X-射线衍射测定(PXRD)  32-33
    2.4.3 热重分析  33-34
    2.4.4 光催化活性  34-35
  2.5 小结  35-37
第三章 基于α-Keggin型钼磷酸盐簇与苯并咪唑、2-甲基咪唑的无机-有机杂化化合物  37-57
  3.1 引言  37
  3.2 化合物3-5的合成  37-38
    3.2.1 (Hbim)_3(bim)_2[PMo_(12)O_(40)]·3H_2O(3)的合成  37
    3.2.2 (Hmim)_3(mim)_2[PMo_(12)0_(40)]·3H_2O(4)的合成  37-38
    3.2.3 (Hmim)_3[PMo_(12)O_(40)](5)的合成  38
  3.3 化合物3-5的晶体结构  38-52
    3.3.1 X-射线晶体学衍射数据  38-45
    3.3.2 化合物 3- 5 的晶体结构  45-52
  3.4 结构表征与性质研究  52-56
    3.4.1 红外光谱  52-53
    3.4.2 粉末 X- 射线衍射测定( PXRD )  53-54
    3.4.3 热重分析  54-55
    3.4.4 光催化活性  55-56
  3.5 小结  56-57
结论  57-58
参考文献  58-65
致谢  65-66
硕士期间公开发表论文及著作情况  66

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 无机化学 > 化学元素与无机化合物 > 性质
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