Keggin型杂多蓝—金属有机框架化合物的合成、晶体结构和性质研究

发布时间：2017-08-12 07:35

  本文关键词：Keggin型杂多蓝—金属有机框架化合物的合成、晶体结构和性质研究

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【摘要】：本论文采用水热合成的方法以及常规水溶液的合成方法,成功合成了4例基于杂多蓝-金属有机框架的化合物。通过水热合成的方法,以Keggin型杂多蓝[(CH3)4N]5[SiW11MovO40]·6H2O和[(CH3)4N]6[GeW10Mov2O40]·6H2O为原料,将杂多蓝引入金属有机框架中,成功合成两例基于杂多蓝-金属有机框架的化合物。利用常规水溶液合成的方法,以V205为原料,合成2例钒氧簇混合金属氧化物。并对这些化合物进行了结构的表征以及相关性质的测试。1.利用水热合成技术,以[(CH3)4N]5[SiW11MovO40]·6H2O为原料,在有机配体均苯三甲酸和过渡金属盐CuC12的参与下,成功合成了一个基于杂多蓝-金属有机框架的化合物,即化合物1。分子式如下：[Cu3(BTC)2(H2O)3]4[SiW11MovO40] (C4H12N)5·30H2O(BTC=均苯三甲酸)(1)在化合物1的晶体结构中,杂多蓝阴离子作为客体引入到金属有机框架HKUST-1中。对化合物1进行质子传导的测试,研究表明,化合物1随着湿度的增加从绝缘体转变为质子导体。2.利用水热合成技术,以[(CH3)4N]6[GeW10Mov2O4o]·6H2O为原料,在有机配体均苯三甲酸和过渡金属盐CuCl2的参与下,成功合成了一个基于杂多蓝-金属有机框架的化合物,即化合物2。分子式如下：Cu3(BTC)2(H2O)3]4[GeW10Mov2O40](C4H12N)6·30H2O(BTC=均苯三甲酸)(2)在化合物2的晶体结构中,杂多蓝阴离子作为客体引入到金属有机框架HKUST-1中。对化合物2进行气体传感的测试,研究表明,化合物2对丙酮和乙醇有一定的传感作用。3.在水溶液中,以V205和LiOH·H2O、硫酸联氨、NiSO4·6H2O,CoSO4·6H2O为原料,通过调节反应温度及反应时间,合成了2例钒氧簇混合金属氧化物3、4。分子式如下：(N2H5)2[Ni3VIV12Vv6O42(SO4)(H2O)12]·22H2O(3)(N2H5)2[CO3VIV12Vv6O42(SO4)(H2O)12]·22H2O(4)化合物3和4中,钒氧簇之间通过过渡金属Ni和Co链接成三维网状结构,并发现3和4中存在反铁磁性相互作用。
【关键词】：Keggin型杂多蓝 金属有机框架 磁性 质子传导
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 第一章 前言9-25
• 1.1 多金属氧酸盐的研究概况9-10
• 1.1.1 多金属氧酸盐概述9
• 1.1.2 多金属氧酸盐的合成方法9-10
• 1.2 杂多蓝的研究概况10-16
• 1.2.1 杂多蓝概述10
• 1.2.2 杂多蓝的合成方法10
• 1.2.3 杂多蓝的合成进展10-16
• 1.3 金属有机框架的研究进展16-19
• 1.3.1 金属有机框架的概述16-17
• 1.3.2 基于HKUST-1的金属有机框架的发展概况17-19
• 1.4 基于多酸-金属有机框架化合物的研究进展19-24
• 1.4.1 基于多酸-金属有机框架化合物的分类19-20
• 1.4.2 基于多酸-金属有机框架化合物的合成及应用20-24
• 1.5 选题依据及目的24
• 1.6 实验试剂和分析仪器24-25
• 1.6.1 实验试剂24
• 1.6.2 测试仪器24-25
• 第二章 Keggin型单电子还原杂多蓝-金属有机框架化合物的合成、结构及性质研究25-35
• 2.1 引言25
• 2.2 化合物1的合成25-26
• 2.3 化合物1的晶体结构26-29
• 2.3.1 X-射线晶体学衍射数据26-28
• 2.3.2 化合物1的晶体结构28-29
• 2.4 还原电子数的确定和表征29-31
• 2.4.1 氧化还原滴定29
• 2.4.2 固体漫反射紫外-可见光谱测试29-30
• 2.4.3 磁性研究30-31
• 2.5 表征及性质测试31-34
• 2.5.1 红外光谱31
• 2.5.2 X-射线粉末衍射(PXRD)31-32
• 2.5.3 热重分析32
• 2.5.4 质子传导性能32-33
• 2.5.5 电化学和电催化性质33-34
• 2.6 本章小结34-35
• 第三章 Keggin型两电子还原杂多蓝-金属有机框架化合物的合成、结构及性质研究35-45
• 3.1 引言35
• 3.2 化合物2的合成35-36
• 3.3 化合物2的晶体结构36-39
• 3.3.1 X-射线晶体学衍射数据36-38
• 3.3.2 化合物2的晶体结构38-39
• 3.4 还原电子数的确定和表征39-41
• 3.4.1 氧化还原滴定39
• 3.4.2 固体漫反射紫外-可见光谱测试39-40
• 3.4.3 磁性研究40-41
• 3.5 表征及性质测试41-44
• 3.5.1 红外光谱41
• 3.5.2 X-射线粉末衍射(PXRD)41-42
• 3.5.3 热重分析42-43
• 3.5.4 气体传感性能43
• 3.5.5 电化学和电催化性质43-44
• 3.6 本章小结44-45
• 第四章 混合价态的钒氧簇化合物的合成、结构及性质研究45-58
• 4.1 引言45
• 4.2 化合物3和4的合成45-46
• 4.3 晶体结构46-51
• 4.3.1 X-射线晶体学衍射数据46-50
• 4.3.2 化合物3和4的晶体结构50-51
• 4.4 表征及性质测试51-57
• 4.4.1 红外光谱51-52
• 4.4.2 X-射线粉末衍射(PXRD)52
• 4.4.3 热重分析52-53
• 4.4.4 磁性研究53-55
• 4.4.5 固体能带测定55
• 4.4.6 电化学和电催化性质55-57
• 4.4.7 光催化降解染料57
• 4.5 本章小结57-58
• 结论58-59
• 参考文献59-65
• 致谢65-66
• 硕士期间公开发表论文情况66

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