硅系取代型杂多酸的合成及多元杂多酸/石墨烯/有机基质杂化膜

发布时间：2020-12-07 17:48

　　杂多酸（Heteropoly acids,简写HPAs）是一类含有氧桥的多核配位化合物,它是当今最重要和应用最广泛的功能材料之一。新型杂多酸的合成及杂多酸基复合材料的制备是多酸化学领域的前沿和研究热点之一。本文采用分步酸化-分步加料-乙醚萃取法合成了两种新型Keggin结构硅系杂多酸：H6SiW9MoV2O40·15H2O（简写为SiW9MoV2）和H6SiW10V2O40·4H2O（简写为Si W10V2）。通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、X-射线粉末衍射和热重-差热分析等手段对它们的组成、结构和热稳定性等进行了表征。实验结果表明,在室温条件下,它们的质子电导率分别是6.01 × 10-3S·cm-1（SiW9MoV2）和7.40 × 10-3S·cm-1 （SiW10V2）,是新型的高质子导体。它们的导电活化能分别为27.50 kJ·mol-1和21.02 kJ·mol-1,因此,它们的质子导电机理均为Vehicle机理。本文选用磷系取代型杂多酸H4PW11VO40（简写为PW11V）和H6PW9V3O40（简写为PW9V3）以及本文合成的SiW9MoV2和SiWioV2,来合成... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?Ｋｅｇｇｉｎ结构杂多酸阴离子结构示意图??止，结地，不，??

读化聚趙酸雨（ＳＰＥＥＫ）是一种机械强度和化学稳定性都比较优秀的的有??机聚合物，它被广泛地应用在燃料电池领域里的电解质隔膜中口７－４０］。它的分??子式如图１．２所示，ＳＰＥＥＫ中被修饰了碟酸基基团（－Ｓ０３Ｈ），这些读酸基团是??亲水性的，因此ＳＰＥＥＫ具有一定的质子电导率。它的质子电导率与壞化度（ＤＳ）??呈正相关关系。壤化度越高，即蹟酸基团的含量越高，那么ＳＰＥＥＫ的质子电导??率就越大，但当填化度过高时，膜的机械强度就会变差。在保持ＳＰＥＥＫ膜机械??强度的同时，能提高膜的质子导电性的途径之一就是向其混合一定的无机质子填??充材料［４１］。??－￣０??＼?■！打??琴??图１．２巧化聚玲踐巧的分子式??杂《酸作为一种导电性能最好的无机园体酸，无疑是这种填充材料的首选。??但是单纯的杂多酸材料不是很稳定，它很容易在水溶液戎有机溶液中浸出来，从??而使杂＃酸基化学装置的性能降低。另一方面，石墨婿作为一种二维结构的稳定??财料

?Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒ?（ｃｍ?）??图２．１产物的红外光谱图：（ａ倒Ｗｉ〇Ｖ；！；（ｂ）ＳｉＷ９ＭｏＶ２??图２．１为ＳｉＷｉ〇Ｖ２和ＳｉＷｇＭｏＶ；！的红外谱图，两种杂多酸在５００￣１１００ｃｍ－ｉ区??域表现出明显的特征峰。表２．１列出了这两种杂多酸和它们的母酸Ｈ４ＳｉＷｌ２〇４０??（简写为ＳｉＷｎ）的特征峰数据。可Ｗ发现，这两种取代型杂多酸的特征峰和母??酸ＳｉＷ，２相近，这表明杂多阴离子的配原子被化和巧取代后，杂多酸阴离子的??Ｋｅｇｇｉｎ结构仍然得到了保持，只是峰的位置发生了不同程度的偏移［１０］。与??ＳｉＷｎ相比，ＳｉＷｉｏＶｓ和ＳｉＷｇＭｏＶ］的Ｓｉ－Ｏａ均发生了细微的红移；而Ｍ－Ｏｃ－Ｍ??１６??

【参考文献】：
期刊论文
[1]Dawson结构钨磷酸复合有机聚合物高质子导体的制备与导电性能研究[J]. 吴庆银,钱学宇,周盛铭.  徐州工程学院学报(自然科学版). 2012(04)
[2]基于多金属氧酸盐的无机-有机杂化材料的研究进展[J]. 吴庆银,童霞,吴雪霏.  徐州工程学院学报(自然科学版). 2011(04)



本文编号：2903659