钒钨酸盐-CdS纳米粒子复合膜的制备与电致变色性能

通过层-层自组装方法制备了由Dawson结构三钒取代型钨酸盐1-K₉P₂W₁₅V₃O₆₂·18H₂O(P₂W₁₅V₃)与CdS纳米粒子构筑的复合膜材料, 研究了CdS纳米粒子添加和复合膜层数对P₂W₁₅V₃多酸复合膜材料电致变色性能的影响. 采用UV, XRD, SEM和循环伏安等测试手段对复合材料的结构和性能进行了表征; 将电化学工作站和紫外-可见吸收光谱联用, 在-1.0~+1.0 V的电压范围内, 对不同层数、 有无CdS纳米粒子复合的的膜材料的电致变色性能进行研究. 研究结果表明, 20层的复合膜材料性能最佳, 光反差为38.05%, 着色时间为3.57 s, 褪色时间为6.94 s, 最大着色效率达到94.04 cm²/C, 实现了从无色、 蓝色到蓝紫色, 再到无色的可逆颜色变化, 相对于单独P₂W₁₅V₃膜, 光反差提高46.07%, 着色效率提高96.53%, 电致变色性能显著提高.     

过渡金属-联咪唑-Dawson型钨磷酸盐杂化化合物的酶固定化性能

利用水热法和直接沉淀法, 设计合成了5例由过渡金属(TM)-联咪唑配阳离子与Dawson型钨磷酸阴离子构成的多金属氧酸盐(POM)基有机-无机杂化化合物[Ni(H₂biim)₃]₄[Ni(H₂biim)₂(P₂W₁₈O₆₂)₂]·2H₂O(1), [Co^III(H₂biim)₃]₂[P₂W₁₈O₆₂]·8H₂O(2), [Cu(H₂biim)₂]₃[P₂W₁₈O₆₂]·4H₂O(3), [Co^II(H₂biim)₃]₂H₂[P₂W₁₈O₆₂]·9H₂O(4)和 [Ni(H₂biim)₃]₃[P₂W₁₈O₆₂]·2H₂O(5); 并利用X射线单晶衍射分析(SC-XRD)、 红外光谱(IR)和热重-差热分析 (TG-DTA)等对其进行了表征. 化合物1~5作为载体用于固定辣根过氧化物酶(HRP)时, 显示出了较高的酶固定化能力. 另外, 利用圆二色光谱(CD)和激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)等方法评价了固定化酶HRP/1~HRP/5的重复使用性、 储存稳定性和检测过氧化氢(H₂O₂)的性能. 由于该类POMs与HRP间存在强的相互作用, 利用简单的物理吸附法即可实现POMs对HRP的固载. POMs对酶的固定不但提高了HRP对使用及储存环境的耐受性, 同时也拓展了POMs在酶固定化领域的应用.     

镧系元素Dawson结构钨钒磷四元杂多配合物的合成、表征以及对H2O2分解的催化活性

合成了通式为K₁₅H₃[Ce(P₂W₁₆VO₆₁)₂]·61H₂O、K₁₅H₄[Ln(P₂W₁₆VO₆₁)₂]·xH₂O(Ln=La³⁺,Pr³⁺,Nd³⁺,Sm³⁺,Eu³⁺,Gd³⁺,Dy³⁺,Yb³⁺)的9种镧系元素Dawson结构的钨钒磷四元杂多配合物,并用IR、UV、NMR、ESR、XRD、TG-DTA等对其结构和性质进行了研究。该类配合物具有与K₁₆[Ce(P₂W₁₇VO₆₁)₂]·50H₂O类似的结构,对H₂O₂分解有较高的催化活性。     

钒取代的Dawson型磷钼酸对酪氨酸酶的抑制作用

采用酶动力学方法研究了5种钒取代的Dawson型磷钼酸H₇[P₂Mo₁₇VO₆₂]、H₈[P₂Mo₁₆V₂O₆₂]、H₉[P₂Mo₁₅V₃O₆₂]、H₈[P₂Mo₁₄V₄O₆₂H₂]和H₉[P₂Mo₁₃V₅O₆₂H₂](分别简写为P₂Mo₁₇V、P₂Mo₁₆V₂、P₂Mo₁₅V₃、P₂Mo₁₄V₄和P₂Mo₁₃V₅)对蘑菇酪氨酸酶二酚酶的抑制作用,结果表明,效应物P₂Mo₁₇V、P₂Mo₁₆V₂和P₂Mo₁₅V₃能够明显地抑制酪氨酸酶的活性,其半抑制浓度(IC₅₀)值分别为0.409、0.386和0.386 mmol/L,且均表现为可逆的竞争型抑制,效应物P₂Mo₁₇V、P₂Mo₁₆V₂和P₂Mo₁₅V₃对游离酶的抑制常数K_I分别为0.234、0.391和0.249 mmol/L。 而效应物P₂Mo₁₄V₄在0~1.0 mmol/L浓度范围内,对酪氨酸酶二酚酶无明显抑制作用,效应物P₂Mo₁₃V₅对酪氨酸酶二酚酶表现为激活作用。     

铜配合物修饰的Dawson型钨磷酸盐的合成、晶体结构和催化性能

在水热条件下,Cu(Ⅱ)-H₂biim配合物与Dawson型钨磷酸盐构筑了1个无机-有机杂化化合物[Cu(H₂biim)₂(H₂O)][{Cu(H₂biim)₂}₂(P₂W₁₈O₆₂)]·11H₂O(1)(H₂biim=2,2'-联咪唑)。 通过单晶X射线衍射、红外光谱(IR)、X射线粉末衍射(XRD)、元素分析、电化学分析等技术手段对其进行了表征。 结构分析表明,在化合物1分子中,[P₂W₁₈O₆₂]^6-单元作为双齿配体与2个Cu²⁺离子配位形成双支撑的杂多阴离子[{Cu(H₂biim)₂}₂(P₂W₁₈O₆₂)]^2-,在其外部有1个游离的[Cu(H₂biim)₂(H₂O)]²⁺ 和11个H₂O分子。 H₂biim分子与杂多阴离子/H₂O分子间存在氢键,通过氢键、静电和π-π堆积作用,进一步构成具有3D结构的晶体材料。 该晶体化合物对H₂O₂和NaNO₂的还原具有良好的电催化作用;同时,作为酸催化剂用于合成环己酮乙二醇缩酮反应,催化活性高,可重复使用。     

钒修饰磷钨酸盐/刚果红电致变色膜的制备及性能研究

借助Layer-by-Layer自组装技术分别构筑了钒修饰的钨酸盐K_7P_2W_(17)VO_(62)·18H_2O(P_2W_(17)V)、聚乙烯亚胺的复合膜[PEI/P_2W_(17)V]_(20),K_7P_2W_(17)VO_(62)·18H_2O(P_2W_(17)V)、聚乙烯亚胺、刚果红(Congo red,CR)复合膜[PEI/P_2W_(17)V/PEI/刚果红]_(20)。紫外-可见吸收光谱监测显示两种复合膜的构筑是成功的,均实现了复合膜均一稳定的增长。电化学工作站和紫外可见吸收光谱联机对复合膜的电致变色性能研究显示:染料刚果红的加入,不但丰富了多酸电致变色材料的颜色种类,实现了由红色到浅紫色的可逆变化,更使光反差提高9.36%,复合膜的变色能力得到了很大的增强,实现了复合膜可调颜色的电致变色,有望在变色薄膜领域得到新的应用。     

A unique organic-inorganic hybrid FeⅢ–PrⅢ-included 2-germano-20-tungstate and its electrochemical biosensing properties

An organic-inorganic hybrid Fe^Ⅲ–Pr^Ⅲ-included 2-germano-20-tungstate [Pr（H₂O）₈]₂H₂[Fe₄（H₂O）₄（pca）₄Ge₂W₂₀O₇₂]·34H₂O（Hpca=2-pyridinecarboxylic acid）(1) was hydrothermally prepared. Its polyoxoanion comprises one tetra-Fe^Ⅲ incorporated [Fe₄（H₂O）₄（pca）₄Ge₂W₂₀O₇₂]...     

轮型多金属氧酸盐复合物膜的制备及在检测亚硝酸盐中的应用

利用自组装和电沉积交替的方法制备了基于磷钨酸盐K₂₈Li₅H₇P₈W₄₈O₁₈₄·92H₂O(P₈W₄₈)、 碳纳米管和Ni纳米颗粒的复合膜电极, 用于NO₂^- 的检测. 由于复合膜中P₈W₄₈, CNTs和Ni纳米颗粒3种活性成分的协同作用, 所制备的传感器表现出低的检出限、 宽的线性范围和较高的选择性. 将该传感器用于检测果汁中的NO₂^- , 所得到的回收率在允许的误差范围内. 这种复合膜电极传感器有望在实际应用中高度灵敏地检测NO₂^- .     

Dawson结构杂多阴离子(P2M18O62)6-(M=Mo,W)的电子结构和催化性质的理论研究

用第一原理密度泛函理论的离散变分方法(DFT-DVM)计算典型的Dawson结构杂多阴离子(P₂M₁₈O₆₂)^6-(M=Mo,W)的电子结构,比较两者之间的差异。结果表明,Dawson结构中极位和赤道位的原子有不同的化学行为,还原电子将主要进入赤道位的金属原子。(P₂Mo₈O₆₂)^6-的反应活性中心主要是配位金属原子Mo、极位桥氧O_pb、赤道位端氧O_et和赤道位中心氧O_ei;(P₂W₁₈O₆₂)^6-的反应活性中心主要是配位金属原子W、极位桥氧O_pb、赤道位端氧O_et.(P₂Mo₈O₆₂)^6-的氧化性强于(P₂W₁₈O₆₂)^6-,而酸性则与此相反。这与Keggin结构(PM₁₂O₄₀)^3-杂多阴离子的情况相同。     

具有不同电荷和手性的Co(Ⅲ)配合物跨人红细胞膜的动力学研究

研究了4种不同电荷的Co(Ⅲ)金属配合物跨人红细胞膜的动力学,并测定了它们跨人红细胞膜的一级反应动力学速率常数,发现[Co(C₂O₄)₃]^3-的跨膜速率明显高于[Co(en)₃]³⁺,[Co(en)₂(C₂O₄)]⁺和[Co(en)(C₂O₄)₂]^-,后3种配合物的跨膜速率常数随正电荷的减少略有增加,跨膜机制为简单扩散.[Co(C₂O₄)₃]^3-的跨膜速率受阴离子通道抑制剂DIDS明显抑制,抑制率为51.95%,推测其跨膜机制为部分经阴离子通道协同简单扩散过膜.人红细胞摄入L-[Co(C₂O₄)₃]^3-的速率明显大于D-[Co(C₂O₄)₃]^3-,显示了一定的手性选择性.     

盘状多酸P_5W_(30)/阳离子聚电解质/氧化石墨烯杂化多层膜的电致变色性能

为了提高薄膜[PEI/P_5W_(30)]_(30)的电致变色性能,将具有大的二维尺寸和良好导电性的氧化石墨烯引入该薄膜中。通过层层自组装(LBL)技术构筑了基于盘状多酸K12.5Nal.5[Na P_5W_(30)O_(110)]·15H_2O(P_5W_(30))、氧化石墨烯(GO)的复合薄膜[PEI/P_5W_(30)/PEI/GO]_(30)(PEI:聚乙烯亚胺),并利用UV-Vis光谱对薄膜的组成及增长进行监测;通过原子力显微镜对薄膜的表面形貌进行考察,利用循环伏安法对薄膜电化学氧化还原性质进行研究;薄膜在外加氧化还原电位下呈现出无色/蓝色的可逆变化,电致变色响应时间在10 s以内;此外,薄膜在阶跃电位0.75 V/-0.75 V下循环150次,电致变色性能没有明显减弱,体现了薄膜良好的电致变色可逆性。氧化石墨烯的引入使薄膜[PEI/P_5W_(30)/PEI/GO]_(30)呈现出响应速度快、抗电疲劳强的电致变色性能,将在电致变色器件领域有广阔的应用前景。     

Hydrothermal synthesis, crystal structure and characterization of [Zn(H2O)4]2 [H2As6V15O42(H2O)]·2H2O

The compound [Zn(H₂O)₄]₂[H₂As₆V₁₅O₄₂(H₂O)]·2H₂O (1) has been synthesized and characterized by elemental analysis, IR, ESR, magnetic measurement, third-order nonlinear property study and single crystal X-ray diffraction analysis. The compound 1 crystallizes in trigonal space group R3, a=b=12.0601(17) Å, c=33.970(7) Å, γ=120°, V=4278.8(12) Å³, Z=3 and R1(wR2)=0.0512 (0.1171). The crystal structure is constructed from [H₂As₆V₁₅O₄₂(H₂O)]⁴⁻ anions and [Zn(H₂O)₄]²⁺ cations linked through hydrogen bonds into a network. The [H₂As₆V₁₅O₄₂(H₂O)]⁶⁻ cluster consists of 15 VO₅ square pyramids linked by three As₂O₅ handle-like units.     

SiO_2负载磷钨钒杂多酸杂化材料的制备及其氧化脱硫性能的研究

利用磷酸氢二钠、偏钒酸纳和钨酸钠为原料,合成了具有Keggin结构的磷钨钒杂多化合物(H5PW10V2O40),并与1-丁基-3-甲基咪唑溴(BmimBr)离子液体反应生成一种杂多酸杂化材料([Bmim]5PW10V2O40)。利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射光谱(XRD)和紫外可见光谱(UV-vis)对所合成的杂多酸杂化材料进行表征。结果表明,[Bmim]5PW10V2O40具有咪唑阳离子基团和Keggin型杂多阴离子基团的结构特征,并且两种基团之间存在相互作用。以SiO_2为载体制备负载型的杂多酸杂化材料催化剂[Bmim]5PW10V2O40/SiO_2,以H2O_2作为氧化剂,考察该催化剂对模拟油中DBT的氧化性能,并优化氧化反应条件,在反应温度40℃,O/S物质的量比为3.0的条件下,反应50min,模拟油品中的DBT的转化率可以达到100%。催化剂可以通过离心法分离,经过干燥之后,可以循环使用至少七次,而对DBT的氧化活性没有降低。     

A new extended structural compound based on saturated Wells-Dawson polyoxoanions

A new 3D extended structural compound,(dpdo)_2H_2{[Cu(2,2'-bipy)_2]_2(P_2W_(18)O_(62))}·5H_2O 1(dpdo = 4,4'-bipyridine-N,N'-dioxide; 2,2'-bipy = 2,2'-bipyridine),has been hydrothermally synthesized and characterized by elemental analyses,IR,TG analyses,cyclic voltammetry,and single-crystal X-ray diffraction.Compound 1 is built up of[P_2W_(18)O_(62)]~(6-) cluster as the structural motif covalently linked by[Cu(2,2'-bipy)_2]~(2+) coordination complexes to yield the 1D chains,which are further in close cont...     

一个钼钒二聚体簇合物的合成及其性能

以NH₄VO₃, H₃PMo₁₂O₄₀·xH₂O, Cu(NO₃)₂和哌嗪为主要原料,采用水热方法,合成了一个新的钼钒二聚体簇合物--(H₂NC₄H₈NH₂)₆［Mo^VI₁₆V^V₁₂P₂O₈₄］·5H₂O(1),其结构和性能经UV-Vis, IR, X-射线衍射、光电子能谱及热重分析表征。1属单斜晶系,P2(1)/c空间群, 晶胞参数a=20.450(4) , b=24.989(5) , c=20.450(4) , β=93.89 °, V=10 427(4) ³, Fw=4 159.18, Dc=2.650 g·cm^-3, μ=3.018 mm^-1, F(000)=7 952, Gof=1.029。晶体结构解析表明：1由两个单元Keggin型簇核［PMo₈V₆O₄₂］^7-聚合而成一个二聚体簇［P₂Mo_l6V₁₂O₈₄］^14-,该二聚体簇核和有机配体哌嗪之间通过复杂的氢键相互作用,展示三维超分子网络结构。     

Large heteropolymetalate complexes formed from lanthanide (Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd), nickel cations and cryptate [As4W40O140]: synthesis and structure characterization

A new family of heteropolytungstate complexes (NH₄)₂₁[Ln(H₂O)₅{Ni(H₂O)}₂As₄W₄₀O₁₄₀]·xH₂O(Ln=Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd) were prepared by the reaction of Na₂₇[NaAs₄W₄₀O₁₄₀]·60H₂O with NiCl₂·6H₂O and Ln(NO₃)₃·xH₂O at pH≈4.5. The crystal structures of (NH₄)₂₁[Gd(H₂O)₅{Ni(H₂O)}₂As₄W₄₀O₁₄₀]·51H₂O was determined by X-ray diffraction analysis and element analysis. The compound crystallizes in the monoclinic space group P2₁/n with a=19.754(3), b=24.298(4), c=39.350(6) Å, β=100.612(3)°, V=18564(5) ų, Z=2, R1(wR₂)=0.0544(0.0691). The central site S1 and two opposite sites S2 of the big cyclic ligand [As₄W₄₀O₁₄₀]²⁸⁻ are occupied by one Ln³⁺and two Ni²⁺, respectively, each site supply four O_d coordinating to metal ion, another one water molecule and other five water molecules coordinate, respectively, to Ni²⁺and Ln³⁺. Polyanion [Ln(H₂O)₅{Ni(H₂O)}₂As₄W₄₀O₁₄₀]²¹⁻ has C_2v symmetry. IR and UV–vis spectra of [NaAs₄W₄₀O₁₄₀]²⁷⁻ of the title compounds are discussed.     

Hydrothermal syntheses and crystal structures of bimetallic cluster complexes [{Cd(phen)2}2V4O12]·5H2O and [Ni(phen)3]2[V4O12]·17.5H2O

The hydrothermal reactions of vanadium oxide starting materials with divalent transition metal cations in the presence of nitrogen donor chelating ligands yield the bimetallic cluster complexes with the formulae [{Cd(phen₂)₂V₄O₁₂]·5H₂O (1) and [Ni(phen)₃]₂[V₄O₁₂]·17.5H₂O (2). Crystal data: C₄₈H₅₂Cd₂N₈O₂₂V₄ (1), triclinic. a=10.3366(10), b=11.320(3), c=13.268(3) Å, =103.888(17)°, β=92.256(15)°, γ=107.444(14)°, Z=1; C₇₂H₁₃₁N₁₂Ni₂O_29.5V₄ (2), triclinic. a=12.305(3), b=13.172(6), c=15.133(4), =79.05(3)°, β=76.09(2)°, γ=74.66(3)°, Z=1. Data were collected on a Siemens P4 four-circle diffractometer at 293 K in the range 1.59° <θ<26.02° and 2.01°<θ<25.01° using the ω-scan technique, respectively. The structure of 1 consists of a [V₄O₁₂]⁴⁻ cluster covalently attached to two {Cd(phen)₂}²⁺ fragments, in which the [V₄O₁₂]⁴⁻ cluster adopts a chair-like configuration. In the structure of 2, the [V₄O₁₂]⁴⁻ cluster is isolated. And the complex formed a layer structure via hydrogen bonds between the [V₄O₁₂]⁴⁻ unit and crystallization water molecules.