多酸含量对无机/高分子复合薄膜结构及光致变色性能的影响

制备了一系列不同浓度的钨磷酸/聚乙烯醇(PWA/PVA)复合薄膜, 通过红外光谱、原子力显微镜、紫外-可见吸收光谱对复合薄膜的结构和光致变色性能进行了研究. 红外光谱分析结果表明, Keggin结构钨磷酸和聚乙烯醇分子的基本结构在复合薄膜中仍然存在, 钨磷酸分子与高分子底物间存在氢键作用, 形成电荷转移桥. 原子力显微镜(AFM)结果表明复合前后PVA薄膜表面形貌发生了显著变化, 复合膜表面形貌随钨磷酸含量的不同而不同. 在紫外光照射下, 复合薄膜由无色变为蓝色. 复合膜的升色速度和褪色速度均随着钨磷酸含量的增加而加快. 这些结果表明钨磷酸含量对复合膜的微结构存在影响, 从而导致了复合膜具有不同的光致变色性能.     

钨磷酸(钨硅酸)/聚乙烯醇复合物的制备和光、电性质研究

Kessin型的杂多酸及其盐是多酸化学中研究得最多的物种[1],近年来,以Keggin型的钨磷酸、钨硅酸为代表的多种杂多酸在固体和材料化学领域受到人们的关注[2],并在固体修饰电极、光（电）致变色材料、离子选择性电极和传感器等方面得到了广泛应用[3-5]．本文报道了Keggin型的钨磷酸、钨硅酸／聚乙烯醇复合物的合成、表征、光致变色性质及导电性．1实验方法技文献[6]方法制备H4[SiW12O40]·mH2O和H2［PW12O40］·nH对晶体,含水量用热重分析测得．将聚合度为1800士100的聚乙烯酸（PVA）0．5g溶于200mL沸水中,在65C,搅拌条件下分批…     

Keggin结构磷钼酸/二氧化硅介孔复合薄膜的制备及其光致变色性质

利用蒸发诱导自组装的方法, 以十六烷基三甲基溴化铵为结构导向剂, 正硅酸乙酯和3-氨丙基三乙氧基硅烷为硅源, 在酸性条件下制备出二维六方结构的氨基功能化的有机/无机杂化介孔二氧化硅薄膜, 然后利用后植入方式将Keggin结构的磷钼酸组装进入介孔薄膜的孔道中, 制备出磷钼酸/二氧化硅介孔复合薄膜. X射线衍射(XRD)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)结果表明, 磷钼酸很好地分散在介孔薄膜的孔道中, 并依然保持Keggin结构. 复合薄膜经紫外光照后从无色变为蓝色, 具有良好的可逆光致变色性能. 紫外-可见(UV- vis)、电子自旋共振波谱(ESR)、X射线光电子(XPS)光谱分析表明价层电荷转移(IVCT)和配体向金属电荷转移(LMCT)是产生光致变色的原因, 磷钼酸与介孔孔壁上的氨基通过氢键以及静电引力发生相互作用, 经紫外光照后发生电荷转移, 杂多阴离子被还原成杂多蓝, 出现多价钼(Ⅵ, Ⅴ)配合物, 而薄膜的消色过程则与氧气的存在有关.     

光催化还原制备Au/Ag核壳结构纳米粒子及其修饰电极的电催化性能

以Keggin结构硅钨杂多酸H4SiW12O40(SiW12)为光催化还原剂,通过光化学还原法制备Au/Ag核壳结构纳米粒子. 透射电子显微镜分析显示,所得纳米粒子粒径为30～40 nm,呈均匀分散的球形颗粒,该制备方法的特点是可以较好的避免单金属纳米粒子的形成. 将Au/Ag核壳纳米粒子修饰到具有PVP膜的玻碳电极表面,得到SiW12-(Au/Ag)-PVP多层膜修饰电极. 该修饰电极在0.5 mol/L H2SO4介质中具有良好的电化学响应,在0～-0.75 V电位范围内,出现了3对归属于SiW12的氧化还原峰,且电极性能稳定,灵敏度高. 对H2O2的电催化还原性能明显优于单金属Ag纳米粒子修饰电极,说明Au核的存在可以很好的改善Ag的电催化性能,Au和Ag之间存在相互协同催化作用.     

采用溶胶-凝胶-溶剂热路径合成H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2和H_4SiW_(12)O_(40)/TiO_2及其光催化降解二硝基甲苯(英文)

以非离子表面活性剂P123为结构导向剂,采用溶胶-凝胶与溶解热相结合方法,制备了两类介孔材料H3PW12O40/TiO2和H4SiW12O40/TiO2,并对其进行了表征.X射线粉末衍射和拉曼光谱分析表明,所制催化剂为锐钛矿晶型,体系中H3PW12O40和H4SiW12O40的Keggin结构经400°C焙烧后仍保持完整.H3PW12O40/TiO2和H4SiW12O40/TiO2的平均粒径分别为15.49和7.75 nm.N2吸附-脱附和扫描电镜结果表明,P123的加入使催化剂的粒径减小,比表面积和孔体积明显增大,其中H3PW12O40/TiO2和H4SiW12O40/TiO2的比表面积分别高达252.2和250.0 m2/g.紫外漫反射吸收光谱表明,与纯TiO2相比,复合催化剂的吸收光谱发生了明显的红移,且吸收强度明显增大.催化剂对DNT降解实验表明,在最佳操作条件下降解率可高达95%.     

磷钼酸/二氧化钛复合薄膜的结构及光致变色性能

利用溶胶-凝胶法制备了磷钼酸/二氧化钛（PMoA／TiO2）复合薄膜。通过红外光谱（FT-IR）、原子力显微镜（AFM）和X射线晶体衍射（XRD）对复合薄膜的组成和结构进行了表征。利用紫外／可见吸收光谱（UV-vis）和电子自旋共振光谱（ESR）对复合膜的光致变色性能进行了研究。FT-IR分析结果表明,Keggin结构磷钼酸分子的基本结构在复合薄膜中仍然存在,在PMoA与TiO2界面间形成了Mo—O—Ti键电荷转移桥。AFM结果表明复合前后TiO2薄膜以及复合膜光照前后的表面形貌发生了显著变化。复合膜具有可逆的光致变色性质,在紫外光照下,复合薄膜由无色变为蓝色,蓝色薄膜在空气中暗处放置后可恢复为无色。ESR结果表明TiO2受紫外光激发产生光生电子,导致PMoA发生光还原反应,生成杂多蓝。PMoA／TiO2体系的光致变色过程是按照电子迁移的机制进行的。     

色谱法研究杂多酸I: 反相高效液相色谱法分离钨杂多酸

以CH3-OH-磷酸缓冲溶液作流动相,研究反相高效液体色谱法直接分离几种钨的杂多酸离子:K8SiW11O39,K3PW12O40,K4SiW12O40,K3PW12O40和K5SiW11Fe(H2O)O39.结果表明电荷数少,保留值大;缓冲溶液的pH值和甲醇的浓度增大,四价钨硅酸离子的保留值降低,而八价钨硅酸离子在各种条件下保留值均不改变,缓冲溶液的pH值在3.76和4.66之间,所获色谱峰最佳.     

SBA-15负载硅钨酸催化环己酮Baeyer-Villiger氧化

采用浸渍法制备了H4O40SiW12/SBA-15催化剂,通过红外光谱、X射线衍射、N2吸附-脱附和透射电镜等方法对催化剂进行了表征.结果表明,H4O40SiW12能均匀分散于SBA-15的孔道中,催化剂仍保持载体的介孔结构和硅钨酸的Keggin型结构.将催化剂用于环己酮的Baeyer-Villiger氧化反应中,考察...     

SiW12、PbS对提高TiO2纳米管光电转换效率的协同效应研究

复合薄膜可以改善TiO2纳米管在光电转换时电子-空穴易复合和吸收光谱范围窄的缺陷。用电沉积法将多酸H4SiW12O40（SiW12）沉积在TiO2纳米管表面形成SiW12/TiO2纳米管复合薄膜,再用连续离子层吸附反应法（SILAR）将PbS吸附到SiW12 /TiO2纳米管复合薄膜表面,形成PbS/ SiW12/TiO2纳米管复合薄膜,所得薄膜的光电转换效率相较于TiO2纳米管提高了57倍。X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）表征结果表明,用电沉积法和连续离子层吸附反应法实现了PbS/SiW12/TiO2纳米管复合薄膜的制备;紫外可见（UV-vis）吸收光谱测试表明,复合薄膜的光吸收带边扩展到了可见光区域,电化学阻抗测试（EIS）表明,复合薄膜具有更高的电子转移速率;荧光光谱（PL）测试表明,复合薄膜拥有更小的电子-空穴复合率。以上结果说明,SiW12、PbS与TiO2纳米管复合,很好地抑制了TiO2纳米管电子-空穴的复合,并拓宽了吸收光谱范围,能显著地提高TiO2纳米管的光电性能。本文探索了一种有效提高TiO2纳米管光电转换效率的方法,对TiO2纳米管复合薄膜的制备具有一定的参考意义。     

杂多酸钾杯芳烃衍生物的合成、结构及电化学性质

以3种Keggin型杂多酸钾和杯芳烃四乙酸乙酯衍生物(C60H80O12, L)为原料, 合成了一个杯-簇型无机-有机杂化配合物和两个杯-簇-杯型主-客体配合物: [L-K1.5]4[HPW12O40]3·CH3COCH3(1), [L-K2]2·[SiW12O40]·2CH2Cl2·CHCl3(2)和[L-K1.5]2[PMo12O40]·2CHCl3(3). 通过元素分析、IR、TG-DTA和X射线衍射等手段对配合物进行了表征, 测得了其晶体结构. 研究结果表明, 配合物1中杯芳烃衍生物钾配阳离子与Keggin型磷钨酸多阴离子属典型的无机-有机杂化结构. 钾离子完全进入杯芳烃衍生物的空腔, 并与氧原子形成配位键, 多阴离子则表现为相对孤立的阴离子簇, 其金属氧簇结构基本保持不变. 配合物2和3的结构中杯芳烃衍生物钾配阳离子和多酸阴离子具有杯-簇-杯排列方式. 两个钾离子以配位串的方式进入杯芳烃衍生物的空腔, 并与氧原子形成配位键, 多阴离子簇则位于两个配阳离子中间, 对发生客居的钾离子串起着约束的作用. 电化学结果表明, 配合物1在1.0 mol/L H2SO4溶液中的氧化还原峰电流与扫速的平方根成线性关系, 电极反应为扩散控制过程; 配合物2和3在2.0 mol/L H2SO4溶液中的氧化还原峰电流与扫速成线性关系, 为表面控制过程. 说明电极反应与配合物的结构密切相关.     

Sonochemical preparation of photochromic nanocomposite thin film based on polyoxometalates well dispersed in polyacrylamide

Novel photochromic nanocomposite thin film containing phosphotungstic acid entrapped in polyacrylamide was prepared using ultrasound technique. TEM image revealed that the polyoxometalates nanoparticles with narrow size distribution were finely dispersed in polymer matrix. IR spectra showed that the Keggin geometry of polyoxometalates was still preserved inside the composite film and strong Coulombic interaction was built between heteropolyoxometalates and polyacrylamide via hydrogen bond. It was found that the thermal stability of the hybrid film was lower than that of pure polymer but the film was stable enough for photochromic application from the TG-DTA curves. The transparent film changed from colorless to blue under UV irradiation and showed reversible photochromism. The bleaching process occurred when the film was in contact with air or O₂ in the dark. The photoreduced process was in accordance with radical mechanism.     

Preparation and Photochromic Behavior of Novel Hybrid Inorganic—Organic Thin Film

A novel photochromic complex comprising of Keggin type tungstophosphate acid (PW12) and polyacrylamide(PAM) was prepared. FT-IR results showed that the Keggin geometry of PW12 was still preserved inside the composite, and a charge-transfer bridge was built between pw12 and PAM via hydrogen bond. AFM images indicated that surface topography of polymer matrix changed after adding PW12. Under UV irradiation, the film was reduced photochemically to yield a blue species, which was reversible in the present of oxygen in polymeric network.     

MnCl2-H4SiW12O40/SiO2催化氧化二甲醚制取甲缩醛

 采用浸渍法制备了H4SiW12O40/SiO2杂多酸催化剂,分别使用MnCl2, SnCl4和CuCl2对其进行修饰,并在常压连续流动固定床反应器中考察了催化剂对二甲醚选择氧化制取甲缩醛的催化活性. 结果表明, MnCl2修饰的H4SiW12O40/SiO2催化剂的活性和甲缩醛选择性均高于SnCl4和CuCl2修饰的催化剂. 进一步考察了不同MnCl2含量及反应温度对反应的影响. 在MnCl2含量为5%, 反应温度为593 K时, MnCl2-H4SiW12O40/SiO2催化剂的活性和甲缩醛选择性最佳,二甲醚转化率为8.6%, 甲缩醛选择性为36.3%. X射线衍射结果显示, MnCl2与H4SiW12O40相互作用并均匀地分散在载体上. 用红外光谱研究了MnCl2-H4SiW12O40/SiO2催化剂的结构,发现改性后的催化剂基本保持了杂多酸的Keggin结构. NH3程序升温脱附结果显示, MnCl2的加入较明显地降低了催化剂的酸强度和酸中心数目.     

新型层柱化合物合成、表征及催化活性

将含过氧铌一、三取代钨硅、钨磷过氧杂多阴离子利用离子交换法嵌入Zn2Al类水滑石中制得层柱化合物,利用XRD,IR,UV等方法对产物的结构进行了表征。结果表明在层柱化合物中过氧杂多阴离子仍然保持Keggin结构,并且过氧键没被破坏。层柱化合物在酯化反应中显示优良的催化性能。     

H4SiW12O40/TiO2/SiO2复合光催化剂的制备及性能研究

溶胶-凝胶法制备了TiO2/S iO2光催化剂,利用所得TiO2/S iO2光催化剂为基体,浸渍烧结法制备了H4S iW12O40/TiO2/S iO2表面负载修饰型复合光催化剂。TG-DSC、XRD、SEM、BET对催化剂的物化结构进行了表征,分析了TiO2和H4S iW12O40催化活性组分在S iO2载体表面上的键联机理。光催化性能测试是以低浓度酸性品红染料的水溶液为降解目标物,试验结果表明H4S iW12O40的负载修饰可以改进TiO2/S iO2光催化剂的催化活性,酸性品红的降解效率最高可以增加45%。     

钨硅酸/有机胺改性的二氧化硅纳米复合薄膜的制备和光致变色性质

光致变色材料由于在信息显示、传感器、调光器件和高密度存储等领域中具有显著的应用前景而备受关注[1] .杂多酸是一类含有氧桥的无机多核配合物 ,可作为电子受体与有机给体形成电子给 -受配合物 ,该类配合物在光激发下可发生电子转移 ,并表现出光致变色性 [2 ,3] .文献 [4,5 ]已报道了以杂多酸为电子受体设计制备光致变色化合物 ,并研究了其在固态和溶液中的光致变色性 ,但由于粉末和溶液本身的局限性而限制了其应用 .本文首次报道了由溶胶 -凝胶法将钨硅酸 ( Si WA)引入到有机胺改性的二氧化硅 ( APS)网络 ,得到 Si WA/APS纳米复合薄…     

Structure, photochromic, and electrochemical properties of dioctadecylamine/H3PMo12(O)40 Langmuir-Blodgett film

We used the Langmuir-Blodgett (LB) technique to construct a well-defined and structure-controllable photochromic material-a highly ordered multilayer film composed of dioctadecylamine and 12-molybdophosphoric acid (PMo12). We identified well-ordered lamellar structures using X-ray diffraction, polarized IR, and Raman spectra, and we determined a packing model of the two components in the LB film. We found the Keggin structure and fundamental features of the PMo12 ion to be maintained in the hybrid film. This hybrid LB film displayed photochromic properties upon UV light irradiation and we observed the following process from first-order kinetics. The photochromism exhibited the ability to switch between colorless and blue. A fading process occurred when the film was exposed to ambient air or O2 in the dark. During the color change, the packing structure of the film was well maintained. We also examined the electrochemical behavior of the hybrid LB film by cyclic voltammetry in detail and we propose different kinetic mechanisms for the film before and after irradiation.     

双长链烷基Dawson结构钼磷酸复合薄膜的制备、结构及光致变色性质

近年来 ,无机 -有机复合材料由于其独特的结构和特殊的光、电和磁功能特性而引起科研工作者的广泛关注 [1,2 ] .杂多化合物为均一的无机多聚物 ,具有笼状结构 ,结构中均有 M3O13三金属氧簇 ,能够接受电子生成杂多蓝或杂多棕 ,加之其在水和有机溶剂中的溶解性和稳定性 ,使其在光电变色材料领域中具有潜在的应用价值 [3～ 5] .但这类化合物难于加工成实际应用的器件 ,因而限制了其进一步的应用 .利用有机组分调控的超分子自组装技术可构建光致变色同多酸或杂多酸纳米薄膜材料 ,从而为开发变色响应快、稳定性好、变色可调控的新型光电变色高密…     

Preparation and photochromism of Keggin-type molybdphosphoric acid/silica mesoporous composite thin films

Using tetraethoxysilane and 3-aminopropyltriethoxysilane as the silica sources, amino-functionalized organic/inorganic hybrid mesoporous silica thin films with 2-dimensional hexagonal structure have been synthesized by evaporation induced self-assembly process in the presence of cetyltrimethyl ammonium bromide templates under acid conditions. The Keggin-type molybdphosphoric acid (PMo) is incorporated into the mesoporous silica thin films with amino-groups by wetness impregnation, and the PMo/silica mesoporous composite thin films are obtained. The results of X-ray diffraction (XRD), high resolution transmission electron microscopy (HRTEM), and Fourier transform infrared (FTIR) spectra indicate the PMo molecules maintain Keggin structure and are homogeneously distributed inside mesopores. The composite thin films possess excellent reversible photochromic properties, and change from colorless to blue under ultraviolet irradiation. The photochromic mechanism of the composite thin films is studied by ultraviolet-visible (UV-vis), electron spin resonance (ESR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) spectra. It is shown that intervalence charge transfer (IVCT) and ligand-to-metal charge transfer (LMCT) are the main reasons of photochromism. PMo anions interact strongly with amino-groups of the mesoporous suface via hydrogen bond and electrostatic force. After ultraviolet irradiation, the charge transfer occurs by reduction of heteropolyanions accompanying the formation of heteropolyblues with multivalence Mo(VI, V), and the bleaching process of composite thin films is closely related to the presence of oxygen.