多金属氧酸盐化学研究进展与展望

本文在简介多金属氧酸盐(Polyoxometalate，缩为POM)的主要性质与应用领域基础上，主要评述近一两年来的POM化学研究领域中取得的合成化学和催化化学新进展，具体内容包括：用水热方法合成的Keggin型[SiNb₁₂O₄₀]^16-和[Ti₂O₂]⁴⁺构成的一维链结构及[H₂Si₄Nb₁₆O₅₆]^14-簇，Silverton型多阴离子[GdMo₁₂O₄₂]^9-及其三维网结构;POM和有机共轭体系构成的杂化分子亚铃;室温固相条件下得到的项链型多钼铁氧酸盐簇;具有蛋白质尺寸的Mo₃₆₈簇;通过有机基团(-SH基)联接成的无机/有机杂化纳米粒子γ-SiW₁₀-Au;反胶束体系中制备的星型结构K₃PMo₁₂O₄0纳米棒;具有选择性吸附和分离混合低碳脂肪醇和低碳氰分子的K₃[Cr₃O(OOCH)₆(H₂O)₃][α-SiW₁₂O₄0]·16H₂O三维孔道结构;总结了POM催化的八个典型工业化项目，固体POM的三种催化作用类型及在催化过程中的几种反应场;三明治结构的[Mn^Ⅲ₂ZnW(Zn₂W₉O₃₄)]活化N₂O分子及其对烯烃环氧化催化作用;H₅PV₂Mo₁₀O₄₀在PEG体系中的选择性氧化催化作用;超临界CO₂体系中POM催化高收率合成环氧碳酸酯;高活性PW₁₁O₃₉^7-/TiO₂纳米复合膜及其三维有序大孔材料光催化降解含氮有机染料等;有机硅对SiO₂离子的表面修饰及其与取代型POM的界面配位键合状态;浅析我国POM化学研究现状并提出几点展望。     

多金属氧酸盐纳米材料的研究进展

多金属氧酸盐纳米材料是一类新型功能材料,由于其具有多酸的强氧化性和强酸性等优异性能,又具有纳米材料的功能特点,在催化合成和药物抗菌等方面具有重要意义。本文综述了近年来多酸纳米材料的合成与应用方面的进展,并对其化学合成的未来及应用进行了展望。     

多金属氧酸盐材料在电化学检测方面的研究进展

多金属氧酸盐因其可调控的化学组成、丰富的电子结构和优异的物理化学性能而成为非常有应用前景的一类材料.近年来,多金属氧酸盐被用于设计多种多样的功能材料,在电学、催化、生物学等多个领域都有广泛的应用.电化学检测由于其响应时间快、成本低、灵敏度高等诸多优点而成为环境科学、生命科学等领域的研究热点之一,在检测环境污染物和生物分...     

多金属氧酸盐抗病毒研究进展

多金属氧酸盐是由杂原子(如P、Si等)和过渡金属原子(如W、V等)按一定的结构通过氧原子配位桥联组成的一类含氧化合物.本文主要综述了其在抗艾滋病毒、抗流感病毒、抗肝炎病毒的体内外研究进展,并总结了其抗病毒机制,最后分析了其抗新冠病毒的可行性.     

基于多金属氧酸盐催化剂的光驱动产氢研究进展

能源和环境问题是21世纪人类面临的两个巨大挑战.鉴于此,为了实现人类社会的可持续发展,寻求能够替代化石能源的安全无污染可再生能源已迫在眉睫.太阳光驱动水分解是实现太阳能转化生产清洁可再生氢能的理想方法,其分解产物氢气和氧气在燃烧释放能量的同时生成洁净无污染的可饮用水,实现了完美的可持续能量循环,对于解决当今全球面临的能源危机与环境污染问题具有巨大的应用价值.然而,长期以来光驱动水分解所面临的巨大难题是半反应动力学非常缓慢,通常需要克服较高的能量势垒,导致整体能量转化效率低.利用非贵金属制备高催化效能、低成本的水分解催化材料成为该领域的研究热点和难点.目前,已报道的光驱动产氢催化剂可以被归纳为两大类:均相催化剂和异相催化剂.均相催化剂通常具备高催化活性、高选择性以及易于进行机理研究等优点,而异相催化剂则具备廉价、易得和高稳定性等优点;然而它们也存在一些不容忽视的问题,如均相催化剂的低稳定性、易分解失活,异相催化剂表面易被毒化失活、低催化转化数及转化频率等.如何设计合成兼具二者优点的产氢催化剂吸引了领域内研究者的广泛关注.作为一类新兴的多电子转移催化剂,多金属氧酸盐因其丰富多样的合成策略以及高度可调的物理化学及光化学性质,已被广泛用于催化水分解制氢气研究.该类多金属氧酸盐催化剂具备了介于均相分子化合物和异相金属氧化物之间的结构,这种独特的结构赋予它们同时具备均相分子催化剂的高活性、高选择性、高可控性、易于进行机理性研究等优点,又具备异相金属氧化物催化剂的廉价易得及稳定性高等优势.随着研究的开展,基于多金属氧酸盐的光催化产氢体系已由当初的贵金属辅助逐渐转变为丰产元素参与,光源的选择方面也从与太阳光谱匹配度低的紫外光转变为可见光.本文对30多年来基于多金属氧酸盐催化剂的光驱动产氢成果进行了综述,主要包括有/无贵金属辅助的多金属氧酸盐,多酸@金属有机框架复合物,多酸-半导体复合材料在紫外光或可见光条件下的光催化产氢研究;同时讨论总结了不同类型催化体系的反应机理;并对该领域的未来发展趋势及研究方向进行了展望.     

多金属氧酸盐及其溶液自聚集行为研究进展

多金属氧酸盐(POM)是一类由过渡金属与氧原子桥连而成的阴离子簇合物,由于其特殊的分子结构及优异的物理化学性质,使其在催化、医药、材料科学、表面化学、超分子化学等领域有广泛的应用价值。 POM在稀的水溶液中能够发生自聚集,形成类似两亲分子溶液中的“有序聚集体结构”,赋予其新的结构和性质,以期开发出新型纳米器件及在催化、药物等领域得到应用。 本文介绍了POM的主要结构、性质和近年来的应用,阐述了其在溶液中自聚集行为的研究状况和新进展。     

抗癌多金属氧酸盐

多金属氧酸盐具有独特的结构特征及优良的理化性能,已引起国内外科技工作者极大的兴趣与关注,特别是多金属氧酸盐作为抗癌化疗药物的研究,更成为本领域科学研究的前沿之一。本文综述了多金属氧酸盐作为抗癌生物活性药物的国内外研究进展,其内容主要包括多金属氧酸盐抗癌作用依据,同多、杂多金属氧酸盐不同结构类型的体外抗癌作用、体内抗癌作用及其抗癌作用机制等,提出了多金属氧酸盐抗癌研究应重点解决的几个问题,为进一步研究多金属氧酸盐抗癌药物活性提供了参考。     

多金属氧酸盐光催化降解有机污染物研究进展

光催化作为一种高级氧化技术在有机污染物的降解方面得到广泛研究。本文概述了多金属氧酸盐光催化降解有机卤化物、染料、农药等有机污染物的研究进展,介绍了多金属氧酸盐与半导体氧化物、层状双氢氧化物、分子筛与介孔材料、离子交换树脂形成的复合材料,以及与半导体氧化物、聚乙烯醇等形成的复合膜材料的相关研究。     

Anderson型多金属氧酸盐研究进展

Anderson型多金属氧酸盐是6种经典多酸结构之一,但过去人们对其结构的异构现象认识不够深人,对其衍生物的研究也较少。事实上,Anderson型多阴离子可作为灵活的多齿配体与过渡金属或稀土元素形成高维扩展结构,并具有潜在的应用前景。本文首先对多金属氧酸盐进行了简单介绍,之后对Anderson型多金属氧酸盐结构、异构现象进行了详细描述,并对近年Anderson型多金属氧酸盐研究进展进行综述和展望。     

基于多金属氧酸盐催化剂的光驱动产氢研究进展（英文）

能源和环境问题是21世纪人类面临的两个巨大挑战.鉴于此,为了实现人类社会的可持续发展,寻求能够替代化石能源的安全无污染可再生能源已迫在眉睫.太阳光驱动水分解是实现太阳能转化生产清洁可再生氢能的理想方法,其分解产物氢气和氧气在燃烧释放能量的同时生成洁净无污染的可饮用水,实现了完美的可持续能量循环,对于解决当今全球面临的能源危机与环境污染问题具有巨大的应用价值.然而,长期以来光驱动水分解所面临的巨大难题是半反应动力学非常缓慢,通常需要克服较高的能量势垒,导致整体能量转化效率低.利用非贵金属制备高催化效能、低成本的水分解催化材料成为该领域的研究热点和难点.目前,已报道的光驱动产氢催化剂可以被归纳为两大类:均相催化剂和异相催化剂.均相催化剂通常具备高催化活性、高选择性以及易于进行机理研究等优点,而异相催化剂则具备廉价、易得和高稳定性等优点;然而它们也存在一些不容忽视的问题,如均相催化剂的低稳定性、易分解失活,异相催化剂表面易被毒化失活、低催化转化数及转化频率等.如何设计合成兼具二者优点的产氢催化剂吸引了领域内研究者的广泛关注.作为一类新兴的多电子转移催化剂,多金属氧酸盐因其丰富多样的合成策略以...     

Nanobiocomposites of noble metals based on arabinogalactan: Preparation and properties

A simple general method employing arabinogalactan hemicellulose as a reducing and stabilizing agent is used to synthesize hydrophilic nanoparticles of noble metals. The prepared organic-inorganic nanobiocomposites are characterized by electronic spectroscopy, powder X-ray diffraction, and scanning electron microscopy. The sizes of coherent scattering regions of the metal phase of the prepared nanocomposites are determined, and their surface morphology and grain size are demonstrated to be controlled by the nature of the nanosized metal.     

Correlation between the electrification and molecular mobility of noble metal nanocomposites based on arabinogalactan

Spin-spin relaxation of arabinogalactan and its composites with gold and silver nanoparticles in aqueous solutions was studied from the viewpoint of the possible effect of electrification on the mobility of arabinogalactan macromolecules.     

Synthesis and structure of layered fluorine-containing crystal hydrates based on aquacomplexes of noble metals

Crystal hydrates were synthesized based on aquaions of noble metals [M(H₂O)₆]F₃·nH₂O, where n = 3–8 and M = Ir, Rh. The structure of the resulting crystal hydrates with three aqueous molecules is characterized by the space group P3, Z = 1 and has a layered form. The positively charged layers [M(H₂O)₆F ₂ ⁺ which alter with negatively charged layers of the composition ∼_-·3H₂O, are located perpendicular to the c axis. According to X-ray structural and nuclear magnetic resonance data, the water molecules and the F_- ions in the negatively charged layers are disordered. Translated fromZhurnal Strukturnoi Khimii, Vol.40, No. 2, pp. 259–264, March–April, 1999.     

Sorption methods of concentrating noble metals

Summary The possibility of concentrating microamounts of noble metals on inorganic collectors and chelating sorbents has been investigated. Optimum conditions have been found for simultaneous concentration of Pd, Pt, Rh, Ir, Au and Ag from solutions of complicated composition. For trace analysis a method is suggested based on co-precipitation of the noble metals on copper sulphide, with separation from large amounts of Ni, Co, Fe and associated components. For separation of the noble metals from copper, thin-layer chromatography or sorption on a chelating sorbent under static conditions can be used. The purity of the concentrations obtained allows use of various methods of determination: spectral, atomic-absorption, radioactivation etc.

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Zusammenfassung Die Möglichkeit, Edelmetalle in Mikromengen an anorganischen Kollektoren und Chelatbildnern anzureichern, wurde untersucht. Optimale Bedingungen für die gleichzeitige Anreicherung von Pd, Pt, Rh, Ir, Au und Ag aus Lösungen komplizierter Zusammensetzung wurden gefunden. Für spurenanalytische Zwecke eignet sich die Mitfällung von Edelmetallen mit Kupfersulfid, wobei sie von Ni, Co, Fe und sonstigen Begleitstoffen getrennt werden. Zur Trennung von Kupfer kann die Dünnschichtchromatographie oder die Adsorption an Chelatbildnern unter statischen Bedingungen dienen. Die Reinheit der Konzentrate ermöglicht dann die Bestimmung durch Spektralanalyse, Atomarabsorption, Aktivierungsanalyse usw.

     

Atomic-absorption spectroscopic determination of noble metals

Zusammenfassung Die AAS-Bestimmung von Platin wird von zahlreichen Elementen zum Teil sehr stark gestört. Durch Zusatz von Uran kann der Einfluß von Palladium und Rhodium mit Hilfe quadratischer Korrekturgleichungen beseitigt werden. Lanthan ist als Puffer ungeeignet.Teil 3: diese Z.280, 359 (1976)     

贵金属杂化纳米材料的合成及性能研究进展

近年来,杂化纳米材料的出现极大地拓展了纳米材料的应用范围,其特殊的结构、性能、尺寸和形貌使其不仅保持了各组分材料的特性及功能,更涌现了不同于各组分材料所不具备的新颖的、多样化的特殊性能和应用潜能,因此其制备方法和性能应用已经成为了研究热点.运用纳米技术将贵金属纳米粒子与其他性能优异的物质结合形成的贵金属杂化纳米材料被广泛运用到电化学、光催化、免疫传感、生物催化和医药化学等领域.本文综述了贵金属杂化纳米材料的制备方法、结构组成、性能特点、应用前景以及最新的发展趋势,重点介绍了贵金属杂化纳米材料的合成及应用.     

Analytical techniques for corrosion studies on noble metals

The suitability of various analytical methods for studying the corrosion of gold, silver and palladium in various electrolytes has been investigated. The methods included potentiometry with ion-selective electrodes, polarography and atomic-absorption spectrophotometry. All three methods are useful for monitoring low corrosion rates by solution analysis but each has its limitations. Concentrations in the ng/ml range can be measured routinely with errors of 10% or less.