K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5复合材料制备、表征及光催化

本文采用直接合成法合成了K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5,又采用化学氧化法制得了PANI/V_2O_5,然后通过静电自组装法制得新的复合材料K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5/PANI/V_2O_5。并采用XRD、氮气吸附、FT-IR、SEM、UV、XPS手段进行表征。实验结果表明:K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5已与PANI/V_2O_5复合,并且保持杂多酸原有Keggin结构。以K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5/PANI/V_2O_5为催化剂降解亚甲基蓝,考察其光催化活性。确定最佳反应条件:亚甲基蓝溶液初始浓度为12 mg/L、pH=2、催化剂K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5/PANI/V_2O_5的用量为0.02g。在最佳条件下,亚甲基蓝的脱色率最高可达92.9%。     

复合材料K_8[Fe(H_2O)CdW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2的制备、表征及光催化性能

采用静电自组装法制备了复合材料K_8[Fe(H_2O)CdW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2.运用UV,IR,XRD,SEM-EDS和N_2吸附-脱附的检测手段对其进行了表征,并以该化合物作为催化剂,研究了其对孔雀石绿溶液的光降解情况.通过实验确定最佳的光降解条件:孔雀石绿溶液的初始浓度为25mg/L,孔雀石绿溶液的初始pH值为2,K_8[Fe(H_2O)CdW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2的用量为0.05g.在最佳的条件下,孔雀石绿溶液的脱色率可达98.68%.因此,K_8[Fe(H_2O)CdW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2是一种光催化性能良好的复合材料.     

K_8[Cu(H_2O)ZnW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2复合材料的制备与光催化性能研究

采用静电自组装法制备了复合材料K_8[Cu(H_2O)ZnW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2,并采用IR、UV、XRD、N_2吸附-脱附、SEM、XPS、TG的检测手段对其进行了表征,且以制备的K_8[Cu(H_2O)ZnW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2为催化剂,考察了K_8[Cu(H_2O)ZnW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2的光催化活性,以二甲酚橙为模型,在紫外光照射条件下,确定最佳光催化条件为:二甲酚橙溶液的初始浓度为5 mg·L~(-1),二甲酚橙溶液的初始pH值为4,K_8[Cu(H_2O)ZnW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2的用量为0.0200 g。最佳条件下,二甲酚橙溶液的脱色率可达93.72%。     

K8[Co(H2O)W11MnO39]/PANI/ZrO2复合材料 的制备及其光催化性能的研究

本文通过静电自主装法对K_8[Co(H_2O)W_(11)MnO_(39)]/PANI/ZrO_2复合材料进行制备。采用红外、紫外、XRD、SEM、EDS和氮气吸附表征手段对合成的K_8[Co(H_2O)W_(11)MnO_(39)]/PANI/ZrO_2复合材料进行表征,并且研究了K_8[Co(H_2O)W_(11)MnO_(39)]/PANI/ZrO_2复合材料对龙胆紫染料的光催化性能,探讨了催化剂用量、pH、染料初始浓度和不同催化剂对光降解效率的影响,并且考察了重复回收效果。结果表明:龙胆紫溶液初始浓度为2mg·L~(-1),pH=2,催化剂用量为0.15g,紫外光照200min时脱色率可达94.8%,且重复利用第三次后脱色率仍达80.7%。     

K8[Ni(H2O)CuW11O39]/PANI/ZnS复合材料的制备、表征及光催化性能

本文使用静电自组装法将PANI/ZnS与K_8[Ni(H_2O)CuW_(11)O_(39)](NiW_(11)Cu)复合为新的三元复合材料K_8[Ni(H_2O)CuW_(11)O_(39)]/PANI/ZnS(NiW_(11)Cu/PANI/ZnS)。运用FT-IR、UV、XRD、SEM-EDS、N_2吸附-解吸等分析方法表征NiW_(11)Cu/PANI/ZnS。以NiW_(11)Cu/PANI/ZnS为催化剂光催化降解甲基紫,考察其光催化性能。结果表明:当甲基紫pH为2,浓度为15 mg·L~(-1),NiW_(11)Cu/PANI/ZnS为10 mg时,甲基紫的降解率可达91.98%。     

K_8[Co(H_2O)CdW_(11)O_(39)]/PANI/MnO_2三元复合材料的制备和光催化性能研究

采用静电自组装法制备了K_8[Co(H_2O)CdW_(11)O_(39)]/PANI/MnO_2,并利用IR、UV-vis、XRD、N_2吸附、SEM和XPS等表征手段对其进行分析,结果表明:三元复合材料被成功合成,Keggin结构完整.光催化实验中,通过研究影响脱色率的因素,探讨了催化剂降解刚果红的最佳反应条件,150min内,刚果红的脱色率可达87.23%.重复实验表明,K_8[Co(H_2O)CdW_(11)O_(39)]/PANI/MnO_2具有良好的稳定性和重复使用性.在光催化领域,该三元复合材料表现出优异的应用价值和研究潜力.     

LDH-[Cd(H_2O)W_(11)NiO_(39)]~(8-)复合材料的合成、表征及光催化活性

用离子交换法制备了LDH-[Cd(H_2O)W_(11)NiO_(39)]~(8-)复合材料,并利用IR,XRD,N_2吸附和脱附实验以及扫描电镜配合X-射线能量色谱仪(SEM-EDS)等方法对其结构和性质进行了表征.结果表明,[Cd(H_2O)W_(11)NiO_(39)]~(8-)杂多阴离子取代了黏土板层中的NO_3~-离子,并且仍然保留了Keggin结构.利用合成的复合材料LDH-[Cd(H_2O)W_(11)NiO_(39)]~(8-)作为催化剂,对亚甲基蓝进行了光催化降解实验,并确定了光降解反应的最佳反应条件.在最佳反应条件下,亚甲基蓝的脱色率可达97.11%.并将复合材料与杂多酸盐和黏土的光催化活性进行了比较,其光催化活性顺序为LDH-[Cd(H_2O)W_(11)NiO_(39)]~(8-)K_8[Cd(H_2O)W_(11)NiO_(39)]Zn_2Al黏土.因此,LDH-[Cd(H_2O)W_(11)NiO_(39)]~(8-)复合材料具有优异的光催化活性.     

杂多化合物催化性能的研究——单过渡金属配位的磷钨杂多化合物的合成、性质及其对H_2O_2分解反应的催化作用

合成了具有Keggin结构的杂多化合物K_7PW_(11)O_(39)·xH_2O(简写为PW_(11)),K_5PW_(11)ZO_(39)·xH_2O(Z=Mn~(Ⅱ),Co~(Ⅱ),简写为PW_(11)Mn,PW_(11)Co)和Dawson结构的杂多化合物H_6P_2W_(18)O_(62)·xH_2O及其钾盐K_6P_2W_(18)O_(62)·xH_2O(简写为P_2W_(18)和K_(10)P_2W_(17)O_(61)·xH_20(简写为P_2W_(17)),K_8P_2W_(17)ZO_(61)·xH_2O(Z=Mn~(Ⅱ),Co_(Ⅱ),简写为P_2W_(17)Mn,P_2W_(17)Co)。用热差热重、红外光谱、X射线衍射、循环伏安等技术对这类杂多化合物的性质进行了系统的研究,并对其结构和催化活性的关系进行了探讨。     

CuW_(11)Cd/PANI掺杂材料的制备、表征及光催化性能

采用化学氧化法制得K_8[CuW_(11)CdO_(40)]/PANI掺杂材料,并用IR、UV、XRD、EDS、SEM对所合成的掺杂材料进行了表征。并利用所合成K_8[CuW_(11)CdO_(40)]/PANI掺杂材料为催化剂,研究了对亚甲基蓝溶液光降解催化活性。通过实验确定了光降解的最佳条件为:亚甲基蓝溶液初始pH为2,亚甲基蓝溶液初始浓度为10mg·L~(-1),催化剂用量为0.08 g,在光照100 min,亚甲基蓝溶液的脱色率为98.11%。因此,K_8[CuW_(11)CdO_(40)]/PANI掺杂材料是一种很好的光降解催化剂。     

钨硅铁杂多酸盐的Mossbauer谱研究

首次测定了K_5SiFe(H_2O)W_(11)O_(39)·21H_2O和它的二聚体K_(12)O(SiFeW_(11)O_(39))_2·22H_2O的Mossbauer谱,并结合磁化率、XPS和红外光谱,证实了二聚体中Fe—O—Fe桥键含有d-pπ键,推测其阴离子结构为[SiW_(11)O_(39)FeOFeO_(39)W_(11)Si]~(12-).     

Co~(2+)/Cu~(2+)掺杂型铋杂多酸的制备及催化烯烃的研究

以多功能无毒且环境友好的铋(Bi~Ⅲ)为杂原子制备了Na_(12)[Bi_2W_(22)O_(74)(OH_)2]·42H_2O(Bi-POM)、Na_(10)[Bi_2W_(20)Co_2O_(70)(H_2O)_6]·39H_2O(Bi-Co-POM)以及Na_8[Bi_2W_(20)Cu_2O_(68)(OH)_2(H_2O)_6]·25H_2O(Bi-Cu-POM)含铋杂多酸催化剂,并用于以分子氧为氧化剂催化环己烯转化为环己烯酮的羰基化反应。这些复合物通过FT-IR、UV、TG/DSC以及XRD等分析方法对其结构进行了表征。结果表明Bi-POM催化剂对环己烯烯丙位羰基化反应具有较高的催化活性,掺杂Co~(2+)或Cu~(2+)金属离子后催化活性进一步提升。Bi-Co-POM催化剂展示了最优的催化性能,在最佳反应条件下(O_2氛围,60℃,8 h),催化氧化环己烯(作为模板)转化率高达85.9%,2-环己烯-1-酮的选择性高达91.6%。并探究了Bi-Co-POM催化剂在最优条件下对不同反应底物的普遍适用性,提出了可能的催化氧化机理。     

以[As_2W_(19)O_(67)(H_2O)]~(14-)单元和Ce~(3+)构筑的二聚的砷钨酸盐的合成、结构及表征

以介稳态的K_(1 4)[As_2W_(19)O_(67)(H_2O)]为多酸前驱体与Ce Cl_3·6H_2O和2,6-吡啶二羧酸反应,采用常规水溶液合成法制得了二聚的且保持多酸前驱体[As_2W_(19)O_(67)(H_2O)]~(14-)结构骨架的多酸基稀土衍生物K_(14)H_8{Ce(H_2O)_3[As_2W_(19)O_(67)(H_2O)]}_2·48H_2O(1),并测定了其晶体结构.同时,通过红外光谱以及热分析对其进行了表征.X射线单晶结构分析表明,化合物1属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为a=1.241 13(5)nm,b=1.842 15(8)nm,c=2.193 97(9)nm,α=69.966 0(10)°,β=77.803 0(10)°,γ=77.926 0(10)°,Z=1,M_r=11 125.90,V=4.554 9(3)nm~3,μ=25.519 mm~(-1),R_1=0.045 9,wR_2=0.117 2[I2σ(I)].化合物1是二聚结构,其中Ce~(3+)离子采用八配位畸变的双加冠三棱柱配位构型.     

基于[P_2W_(17)O_(61)]~(10-)构筑的一维双链稀土衍生物的结构、合成及表征

饱和Dawson型[P_2W_(18)O_(62)]~(6-)(简称为[P_2W_(18)])多酸阴离子以其稳定的化学性质、良好的结晶性能成为多酸化学领域中的重要研究对象.本文以K_6[α-P_2W_(18)O_(62)]·xH_2O、Ce(NO_3)_3·6H_2O为基本原料,通过常规水溶液加热回流法,成功地合成了一例结构单元类似2∶17型Dawson-稀土双系列结构的一维双链化合物{[Na_2[N(CH_3)_4]_8[Ce(CH_3COO)(H_2O)]_2[Ce(H_2O)_7](P_2W_(17)O_(61))]_2·23H_2O}_n(1).结构分析表明,化合物1属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为:a=1.327 97(15)nm,b=1.376 71(15)nm,c=3.121 1(3)nm.该化合物以单缺位[P_2W_(17)O_(61)]~(10-)(简称为[P_2W_(17)])为基本构筑单元,中心原子Ce不仅与[P_2W_(17)]通过氧桥直接相连,而且通过醋酸根与另外一个Ce-[P_2W_(17)]单元相连,并最终形成新颖的一维双链结构.此外,我们还通过红外光谱、元素分析、热失重分析、紫外-可见吸收光谱分析等方法,对化合物1进行了较全面的表征.     

基于[As_2W_(19)O_(67)(H_2O)]~(14-)构筑的含镧砷钨酸盐的合成和结构表征

通过水热法合成了一例[As_2W_(19)O_(67)(H_2O)]~(14-)({As_2W_(19)})构型保持的稀土衍生物K_(14)H_8[La(H_2O)_3As_2W_(19)O_(67)(H_2O)]_2·53H_2O(1),并测定了其晶体结构.同时,通过红外光谱、粉末衍射(XRPD)以及热分析对其进行了表征.X射线单晶结构分析表明,化合物1属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为a=1.239 5(10)nm,b=1.847 8(16)nm,c=2.268 5(19)nm,α=68.366(12)°,β=78.215(13)°,γ=78.406(12)°,Z=1,Mr=11 351.63,V=4.683(7)nm3,μ=24.794mm-1,R1=0.056 4,wR2=0.150 8[I2σ(I)].化合物1是二聚结构,其中LaIII离子采用九配位畸变的单加冠四方反棱柱配位构型.     

双帽羧桥三核钨(Ⅳ)原子簇化合物的结构研究

用新的合成途径,以Na_2WO_4·2H_2O为原料,Zn粉为还原剂,合成了三个簇合物(1)[W_3O_2(CH_3CO_2)_6(H_2O)_3]ZnBr_4·8H_2O,(2)H(W_3O_2(CH_3CO_2)_9]·5H_2O,(3)H_2Na_3[W_3O(CCH)_3(CH_3CO_2)_6(H_2)O][H_2W_(12)O_(40)]·13.5H_2O。在测定晶体结构和综合有关文献基础上,说明了反应过程,并进行了EHMO量化计算,探讨了该类型化合物的簇骼成键性质和相关的物理,化学性质。     

二空缺Dawson型钨磷酸盐K_(10)Na_2H_2P_2W_(16)O_(60)·18H_2O的合成、结构和溶液的稳定性

用刚酸化的Na_2WO_4溶液(H~+/WO_4~(2-)=1.14,摩尔比)与Na_2HPO_4混合,酸化至pH6.5～6.9,再加入KCl固体,可制得K_(10)Na_2H_2P_2W_(16)O_(60)·18H_2O晶体。经元素分析、VO~(2+)光度滴定、~(31)PNMR、~(183)W NMR和紫外光谱等研究,确定为二空缺Dawson型结构;其溶液经60℃加热后,立即分解成H_7PW_8O_(33)~(6-);将K~+换成Na~+时,主要分解产物为PW_(11)O_(39)~(7-)。     

一例含有八核钴簇的锗钨酸盐的合成、结构及性质

以K_8Na_2[A-α-Ge W_9O_(34)]·25H_2O,Co(NO_3)_2·6H_2O和K_2CO_3等为原料,利用常规水溶液法合成了一例基于三缺位Keggin型多金属氧簇{Ge W_9O_(34)}的高核过渡金属衍生物K_(10.5)Cs_4H_(1.5){[Co_8(OH)_6(H_2O)_2](CO_3)_3(Ge W_9O_(34))_2}·12H_2O(1),并通过红外光谱、元素分析、热重分析和X射线单晶衍射等分析手段对其进行了表征。化合物1含有一个V型的多酸阴离子簇{[Co_8(OH)_6(H_2O)_2](CO_3)_3(Ge W_9O_(34))_2}~(16-),该阴离子进一步通过K~+和Cs~+离子连接形成二维结构。磁学性质研究表明,化合物1中Co~(2+)离子之间主要为反铁磁性耦合。     

K_(10)H_3[Ln(SiMo_(11-n)W_nO_(39))_2]·mH_2O(n=5,7,9)的合成、结构和性质研究

研究了K_(10)H_3[Ln(SiMo_(11-n)W_nO_(39)_2]·mH_2O(n=5,7,9;Ln=La~(3+),Ce~(3+),Pr~(3+),Nd~(3+),Sm~(3+),Eu~(3+),Gd~(3+),Dy~(3+),Yb~(3+))的合成方法。测定了K_(10)H_3[Pr(SiMo_6W_5O_(39))_2]·30H_2O的晶体结构,P2_1/n空间群,晶胞参数:a=1.7134(3)nm,b=2.6896(5)nm,c=2.1232(3)nm,β=103.60(3)°,Z=4.讨论了所合成配合物的IR光谱、电子光谱和X射线扮末衍射的特征。热分解性质研究结果表明,不同系列的配合物的分解温度范围:n=5,250～300℃;n=7,300～350℃;n=9,350～400℃。     

K_8[Cd(H_2O)NiW_(11)O_(39)]/PANI掺杂材料的制备、表征及光催化性能

采用化学氧化法将Keggin结构K8[CdNi(H2O)W11O39]掺杂到聚苯胺中制得K8[CdNi(H2O)W11O39]/PANI掺杂材料,并用UV,IR,XRD,SEM和EDM等测试方法对掺杂材料进行表征.并研究了所合成掺杂材料催化剂为对亚甲基蓝溶液光降解催化活性.通过控制不同的影响条件,寻找光降解的最适条件,实验结果表明:掺杂材料具有很高的催化活性,最适条件下,110min内对亚甲基蓝溶液的脱色率达到99%以上,因此,[CdNi(H2O)W11O39]/PANI掺杂材料是一种很好的光降解催化剂.     

K_8P_2V_2W_(16)O_(62)/TiO_2复合催化剂的制备及光催化降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶-程序升温一步法合成了复合材料K_8P_2V_2W_(16)O_(62)/TiO_2,经X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的结构和形貌进行了表征。结果表明,复合材料K_8P_2V_2W_(16)O_(62)/TiO_2中呈锐钛矿晶型结构的TiO_2附着在多酸K_8P_2V_2W_(16)O_(62)表面。以罗丹明B为模型分子,分别考察了K_8P_2V_2W_(16)O_(62)、TiO_2及复合材料K_8P_2V_2W_(16)O_(62)/TiO_2在紫外光下的降解性能,发现在120 min内,K_8P_2V_2W_(16)O_(62)/TiO_2的光催化活性优于K_8P_2V_2W_(16)O_(62)和TiO_2。