两个基于八钼酸盐的无机-有机杂化材料的合成、结构和光催化性能

通过水热法成功合成了两个新的基于(β-Mo₈O₂₆)^4-构型的无机-有机杂化材料,分子式分别为{[Ni(β-Mo₈O₂₆)(H₂O)₄](H₂Fbix) 2H₂O}_n(1)和{[Co(β-Mo₈O₂₆)(H₂O)₄](H₂Fbix) 2H₂O}_n(2)(Fbix=2,3,5,6-四氟-二(1,4-咪唑-1-甲基)苯)。利用X-射线单晶衍射、X-射线粉末衍射、红外光谱、热重分析和元素分析等对该化合物的结构和性能进行了表征。晶体结构分析表明：化合物1和2为同构化合物。在化合物1中,扭曲八面体构型的Ni^II与两个β-[Mo₈O₂₆]^4-单...     

双硬配体修饰的{BW12O40}超分子化合物的水热合成及其超级电容性能

以苯并咪唑（biz）、乙二胺（en）为配体,K₅[BW₁₂O₄₀]为前驱体水热法合成了一种双硬配体修饰的超分子化合物（H₂biz）(Hbiz)[Co（en）₃][BW₁₂O₄₀]（1）.单晶结构分析表明,该化合物是由1个[BW₁₂O₄₀]^5-阴离子、1个[Co（en）₃]²⁺片段、单、双质子化的biz构成,并通过氢键或超分子作用形成1D到3D结构.以该化合物为活性物质制成玻碳电极,在电流密度为1 A·g^-1时,其比电容是473.15 F·g^-1.同时,该化合物具有较高的稳定性,5 000次循环后保持率达94.7%.标题化合物的电荷存储机制是扩散电荷和表面电荷相互作用.表明合成化合物是一种有实用价值的物质.     

Synthesis and structure of a pure inorganic polyoxo-metalate-based porous framework

A pure inorganic porous framework based on the tungstoferrate[FeW₁₂O₄₀]^5-,Fe（H₂O）₆H[Na₆FeW₁₂O₄₀]₂·44H₂O（1） was obtained by the conventional aqueous solution method and characterized by elemental analysis,TG,FT-IR,UV-vis spectroscopy. Single-crystal X-ray diffraction analyses reveal that compound 1 crystallizes in the space group Fm-3m,which is composed of a porous inorganic framework[Na₆FeW₁₂O₄₀]_n with two kinds of pores A and B,accommodating Fe（H₂O）₆ units in pore A,which was observed rarely in the pure inorganic framework.     

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。     

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.     

一种基于2,6-双(1,2,4-三唑-1-基)吡啶的新型多酸基无机-有机杂化材料的合成、结构与质子导电性能研究

采用水热法合成了一种新型多酸基无机-有机杂化材料{[Co(btp)(Hbtp)(H₂O)₃](PW₁₂O₄₀)·3H₂O}_n(1),并对化合物1进行了结构测定。X射线单晶衍射结果显示，Co(Ⅱ)离子通过btp配体连接形成一维链，[PW₁₂O₄₀]^3-游离于相邻一维链相互交叉形成的孔隙中，从而扩展成三维结构。热重分析表明化合物1具有良好的热稳定性。此外，还对化合物1的质子导电性能进行了研究。结果表明，化合物1在358 K和98%RH条件下的质子电导率为6×10^-5 S·cm^-1。     

基于柔性四羧酸的三个一维/二维/三维Zn(Ⅱ)/Co(Ⅱ)配合物的晶体结构及荧光性质

通过水热/溶剂热合成的方法制备了3个Zn(Ⅱ)/Co(Ⅱ)配合物{[Zn(H₂L)(H₂O)₃]·H₂O·0.5H₄L}_n(1)、{[Co(L)_0.5(4,4'-bpy)]·0.5H₂O}_n(2)和{[Co(L)_0.5(pbmb)(H₂O)]·H₂O}_n(3)(H₄L=5,5'-(hexane-1,6-diyl)-bis(oxy)diisophthalic acid,4,4'-bpy=4,4'-bipyridine,pbmb=1,1'-(1,3-propane)bis-(2-methylbenzimidazole))。结构分析表明配合物1为一维链结构。2为拓扑符号为(6⁴·7·8)(6·7²)的三重穿插网络结构。3是拓扑符号为(4·6²)(4²·6²·8²)的(3,4)-连接的二维网络结构。配合物1呈现出较好的荧光性质。     

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]...     

基于Keggin型杂多酸的无机-有机杂化物的合成和光催化活性

采用水热合成方法制备了2个基于Keggin型杂多酸的无机-有机杂化物, 化学式分别为{[Cu₂(4,4′- bipy)₄(H₂O)₄](SiMo₁₂O₄₀)·18H₂O}_n(1)和{[Cu₂(4,4′-bipy)₄(H₂O)₄](PMo₆W₆O₄₀)·18H₂O}_n(2)(bipy=bipyridine). 结构分析 表明2个化合物同构, Cu²⁺是六配位, 分别与4个4,4′-bipy上的N原子和2个水分子上的O原子结合, 形成 [Cu(4,4′-bipy)₂(H₂O)₂]_n²ⁿ⁺二维层状结构. 杂多阴离子通过静电与配位阳离子[Cu(4,4′-bipy)₂(H₂O)₂]_n²ⁿ⁺作用交叉排列在层间. 通过红外光谱、 粉末X射线衍射和固体紫外-可见漫反射光谱等对化合物的性质进行了表征. 研究了所合成化合物对水溶性染料亚甲基蓝的降解活性, 发现2种化合物对于亚甲基蓝均表现出显著的光降解活性, 并对它们的催化机理进行了讨论.     

水合铵硼氧酸盐及其饱和溶液的FTIR和Raman光谱研究

研究了NH₄B₅O₈·4H₂O和(NH₄)₂B₈O₁₃·6H₂O及其饱和溶液于20℃的FTIR和Raman光谱,对振动频率进行了归属.根据振动光谱特征,预测(NH₄)₂B₈O₁₃·6H₂O中所含基本结构单元为[B₇O ₁₁(OH)·B(OH)₃]^2-.首次将Raman光谱中516cm^-1处的强散射峰归属为这一多聚硼氧配阴离子的对称脉冲振动峰,并对以上2种铵硼氧酸盐饱和溶液中硼氧配阴离子的存在形式{B(OH)₃,[B₃O₃(OH)₄]^-和[B₅O₆(OH)₄]^-}和相互作用机理进行了探讨.     

吡啶二羧酸修饰的稀土嵌入碲钨酸盐的合成及电化学生物识别性质

在乙酸钠水溶液中, 采用微波加热一步自组装策略合成了一系列罕见的2,6-吡啶二羧酸修饰的稀土嵌入Keggin型碲钨酸盐(PTEA)₇H₃K[RE₂(B-α-TeW₉O₃₃)₃W₃O₅(H₂O)₃(HDPA)]·22H₂O[RE=Ce³⁺(1), Pr³⁺(2), Nd³⁺(3), Sm³⁺(4); H₂DPA=2,6-吡啶二羧酸; PTEA=质子化的三乙醇胺]. 化合物1~4的聚阴离子由3个三缺位Keggin型 [B-α-TeW₉O₃₃]^8-构筑块通过1个{RE₂W₃O₅(H₂O)₃(HDPA)}¹³⁺异金属簇连接而成. 该异金属簇中, 2,6-吡啶二羧酸作为四齿配体与2个稀土离子(RE1和RE2)配位形成平面三杂环结构, 且RE1和RE2所在平面与W2, W2A, W16形成的平面互相垂直. 此外, 化合物1可与羧基化多壁碳纳米管(CMWCNT)复合形成1-CMWCNT复合材料. 该复合材料可以作为电极材料构建电化学生物传感器, 用于检测特定的DNA序列.     

两种砷钼杂化多酸盐的合成、 结构及变色性质

分别以2种V形羧酸[1,3-苯二甲酸(H₂BDC)和5-羟基-1,3-苯二甲酸(H₂OIP)]与钼酸铵进行反应, 得到了 2种有机酸根与无机酸根缩合构成的杂化砷钼酸盐： (NH₄)₁₇H₄[(AsMo₆O₂₁)₂(AsMo₆O₂₃)(BDC)₄]·28H₂O(1)和 (NH₄)₅Cs₈H₆[(AsMo₆O₂₁)₃(OIP)₅]·40H₂O(2). 利用单晶X射线衍射对2种化合物进行了结构分析, 发现二者均为三聚结构. 对2种化合物的光致变色及热致变色性质进行了研究, 发现在氙灯照射下2种化合物均可在5 min内变色. 当将2种化合物的样品加热到373 K时, 均出现颜色变化, 并随着温度升高颜色逐渐加深. 光致变色与热致变色过程前后的EPR检测结果均提示化合物的颜色变化与Mo^VI转化为Mo^V有关.     

多核多氧硫钼酸盐化合物的合成及质子传导性能

质子交换膜燃料电池(PEMFC)因能量转化率高、 污染小、 工作温度低、 启动速度快而被广泛应用. Nafion系列膜成本高、 结构特性模糊, 阻碍了质子传导性能的进一步提高和对传导机理的精确理解. 因此开发具有结构明确、 传导路径清晰的高质子传导率的晶态材料对于燃料电池领域具有重要意义. 本文利用有机配体5-羟基间苯二甲酸作为模板诱导[Mo₂S₂O₂]²⁺阳离子, 自组装成一种多核多氧硫钼酸盐簇[N(CH₃)₄]₂H₂· [(Mo₂S₂O₂)₈(OH)₁₆(C₈O₅H₄)₂]·22H₂O(Mo₁₆). 该化合物清晰明确的结构和结构中存在的密集氢键网络可用于进行质子传导性能的研究. 交流阻抗测试结果表明, Mo₁₆在宽温度范围内具有较高的质子传导性能. 在97%湿度(RH), 85 ℃条件下其质子传导率可达1.9×10^-2 S/cm, 表明该化合物具有作为高效质子导体的良好前景.     

两种基于B5On(n=11, 12)簇构筑的具有深紫外吸收的硼酸盐

以碱金属和碱土金属为模板, 在溶剂热条件下合成了两种具有深紫外吸收特性的硼酸盐Na₂Ba· [B₅O₈(OH)]₂·2H₂O(1)和KSr[B₅O₈(OH)₂](2), 并利用单晶X射线衍射(SCXRD)、 粉末X射线衍射(PXRD)、 傅里叶变换红外(FTIR)光谱、 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和热重分析(TG)等手段对化合物的结构和性能进行了研究. 结果表明, 化合物1可归属于单斜晶系P2/c空间群, 结构中四连接的B₅O₁₀(OH)簇单元通过共氧连接形成含有两种9-元环窗口的二维层; 化合物2结晶于单斜晶系C2/c空间群, 结构中四连接的B₅O₁₀(OH)₂簇单元则通过共氧交替连接构筑了罕见的含有8-/12-元环孔道的二维褶皱层. 两种基于B₅O_n(n=11, 12)簇单元构筑的化合物均具有低于200 nm的深紫外吸收边, 在紫外/深紫外区具有潜在的应用价值.     

trz-Cl-Cu-PMo12的合成、 表征及催化氧化碘离子性能

以H₃PMo₁₂O₄₀为前驱体, 采用水热法使1,2,4-三氮唑-3-甲酸进行原位脱羧后, 合成了1,2,4-三氮唑修饰的Keggin型多金属氧酸盐基金属-有机框架化合物(trz-Cl-Cu-PMo₁₂), 并通过X射线单晶衍射、 红外光谱(IR)、 热重分析(TG)、 X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)及元素分析等手段对其进行了表征. X射线单晶衍射及元素分析表明, 该晶体化合物的结构式为[Cu₆Cl_0.5(C₂H₂N₃)₄][PMo₁₂O₄₀][Cu₆Cl_0.5(C₂H₂N₃)₄], 且由1个经典的 Keggin 型[PMo₁₂O₄₀]^3-和2个[Cu₆Cl_0.5(C₂H₂N₃)₄]^1.5+以近似中心对称的方式构成, 各组分之间通过超分子作用形成一维(1D)~三维(3D)结构. 催化性能研究结果表明, 该非均相催化剂在催化过氧化氢氧化碘离子为碘单质的反应中, 经4 min 35 s到达终点时, 反应速率高达1.42×10^-5 mol·L^-1· s^-1, 碘单质生成速率提高了约551倍. 催化剂重复使用8次, 转化率仍然高达99.6%, 表现出优异的催化活性, 且具有良好的可重复性.     

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。     

两个镉(II)金属有机骨架的可控合成与结构相关性

合成了2,5-二甲氧基-N,N'-双(4-吡啶基)对苯二甲酰胺(简称为dmbpt), 并以其和1,3,5-苯三甲酸(简称为H₃btc)为配体合成了2个新配合物[Cd₂(dmbpt)₂(Hbtc)₂]·2DMF·C₂H₇N·H₂O(1)和[Cd₃(dmbpt)₂(btc)₂]·4H₂O(2). 配合物1是具有3,5L2拓扑的二维金属有机骨架; 配合物2是具有jcr7拓扑的三维金属有机骨架, 这是一个稀有的拓扑结构. 配合物1和2都含有二级结构单元Cd₂(—COO)₄(—Py)₄. 在结构关系上, 配合物2的三维网络可以看作是由配合物1的二维网络通过形成新的配位键连接而成的. 在原料和溶剂相同的溶剂热反应条件下, 能以不同比例同时获得2种配合物. 产物中配合物1和配合物2的比例可以通过改变反应物的浓度来调控, 这可能与由DMF分解产生的二甲胺促进H₃btc的去质子化有关.     

含萘基团的锆金属有机骨架材料对水中硝基芳烃爆炸物的荧光检测性能

采用分子构筑块策略设计合成了一个含萘基的直线型有机羧酸配体4,4′-(9,10-naphthalenediyl)bis-benzoic acid(H₂NDBA), 以构筑特定的骨架结构. 利用调节剂法, 通过八水合氯氧化锆与有机配体H₂NDBA的溶剂热反应, 合成了具有预期fcu拓扑结构的[Zr₆(μ₃-O)₄(μ₃-OH)₄(NDBA)₆]·7DMF·4H₂O(JLU?MOF100). 该MOF材料具有高孔隙率和良好的水稳定性. 得益于有机配体中的萘基团, JLU?MOF100具有优异的荧光性质, 基于荧光猝灭效应, 在水中对硝基芳烃爆炸物展现出良好的荧光检测性能.