采用溶胶-凝胶-溶剂热路径合成H3PW12O40/TiO2和H4SiW12O40/TiO2 及其光催化降解二硝基甲苯

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?℃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%.?     

H_3PW_(12)O_(40)掺杂TiO_2介孔材料的制备及光催化性能

以P123为模板剂,采用溶胶-凝胶的溶剂热合成方法制备了H3PW12O40掺杂TiO2介孔材料H3PW12O40/TiO2.利用紫外可见漫反射吸收光谱(UV-vis/DRS)、X射线粉末衍射(XRD)、N2吸附和透射电子显微镜(TEM)手段对所制备的材料进行结构表征,罗丹明B(RB)为模型污染物评价其光催化性能.结果表明,所制备的介孔材料具有锐钛矿与板钛矿复合的晶型结构、大的BET比表面积和孔径均匀分布的介孔结构.光催化实验表明,H3PW12O40/TiO2可将罗丹明B完全矿化.     

孔道结构H3PW12O40/TiO2的制备及其可见光光催化降解水溶性染料的性能

 采用溶胶-凝胶方法制备了孔道结构复合材料H3PW12O40/TiO2,采用ICP-AES,UV/DRS,31P MAS NMR,TEM和N2吸附等技术对其组成和结构进行了表征. 结果表明,催化剂中活性组分H3PW12O40的基本骨架结构未发生改变,H3PW12O40的担载量为22.29%,催化剂平均粒径为40 nm,具有双孔结构,其平均微孔和介孔孔径分别为0.61和3.06 nm. 考察了催化剂可见光光催化降解6种水溶性染料的性能. 结果表明,6种染料均可不同程度地被降解和矿化. 通过对染料中性红的光催化降解实验,比较了H3PW12O40/TiO2,Degussa P-25和锐钛矿结构TiO2的可见光光催化活性,其中,H3PW12O40/TiO2活性最高,且催化剂最易分离,可循环使用.     

有机-无机多金属氧酸盐[CTMA]_6SiW_(11)NiO_(39)的合成及其光催化性能研究

多金属氧酸盐(POM)是指由多金属杂原子按一定的结构通过氧原子配位桥联而成的一类化合物的总称,按照阴离子结构可将其分为Keggin、Dawson、Anderson、Waugh等多种类型[1].     

硅钨酸盐[H_2bpy][H_2bbpy][α-SiW_(12)O_(40)]·2H_2O的合成与结构表征

以Na10[A-α-SiW9O34].18H2O、CuCl2.2H2O、EuCl3、联咪唑、4,4′-联吡啶为原料,利用水热法合成了有机-无机复合Keggin结构硅钨酸盐[H2bpy][H2bbpy][α-SiW12O40].2H2O[bpy=4,4′-bipyridine,bbpy=N-(2-(4,4′-bipyridyl))-4,4′-bipyridine],并借助元素分析、红外光谱和X射线单晶衍射对其组成和结构进行了表征.结果表明,标题化合物属于单斜晶系,P2(1)/c空间群,晶胞参数为:a=1.149 92(13)nm,b=2.137 6(3)nm,c=2.248 2(3)nm,β=98.406(2)°,V=5.466 7(111)nm3,Z=4,Dc=4.109g/cm3,GOOF=1.038,R1=0.057 5,wR2=0.118 4.其分子由1个饱和的硅钨酸盐[α-SiW12O40]4-阴离子,1个游离的双质子化[H2bbpy]2+阳离子,1个游离的双质子化[H2bpy]2+阳离子和2个结晶水分子组成.值得指出的是,4,4′-联吡啶分子在水热条件下发生反应,形成N-(2-(4,4′-联吡啶基))-4,4′-联吡啶.     

H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2(锐钛)的超声制备及降解染料的研究

采用超声法,在80℃下,制备了H3PW12O40/TiO2(锐钛)复合催化剂,并采用XRD、FT-IR等方法对样品进行了表征。通过染料刚果红和亚甲基蓝为模拟污染物的光催化降解实验考察了复合催化剂的光催化活性。结果表明,在太阳光下,复合光催化剂的催化活性高于单体TiO2,H3PW12O40/TiO2(锐钛)在90min内,对溶液中刚果红的去除率达99.17%,对亚甲基蓝溶液的TOC去除率达73.17%。复合催化剂在反复实验5次后,仍能保持有效的催化性能。     

介孔TiO_2-SO_4~(2-)的合成及表征

在不使用有机模板剂的条件下,以工业硫酸钛溶液为原料合成了高热稳定的锐钛矿型介孔TiO_2-SO_4~(2-).用X射线衍射、N2吸附、扫描电镜、X射线能谱、傅里叶变换红外光谱和紫外-可见光谱对样品进行了表征,并考察了其光催化性能.结果表明,硫酸根在焙烧过程中与前驱体介孔偏钛酸孔壁上自由羟基的键合起到了孔结构导向及支撑作用,500℃焙烧后样品仍具有202.2m2/g的比表面积及2.8nm的平均孔径.焙烧产物TiO_2-SO_4~(2-)中S=O的强电子诱导效应不仅使邻近的Ti成为超强酸中心,还使二氧化钛的吸收光谱产生30nm的红移,光催化活性显著提高.     

Si掺杂介孔SO_4~(2-)/TiO_2的非模板剂法合成及表征

在不使用模板剂的条件下,以工业硫酸氧钛溶液为原料合成介孔偏钛酸前驱体,再经正硅酸乙酯浸渍焙烧制备了具有良好热稳定性的Si掺杂介孔SO42-/TiO2.采用X射线衍射、N2吸附-脱附、扫描电镜、X射线能谱和傅里叶变换红外光谱等表征方法对样品的组成和结构进行了分析,并考察了该材料在亚甲基蓝氧化降解反应中的光催化性能.结果表明,在焙烧过程中,被吸附在偏钛酸孔道内的正硅酸乙酯发生水解,并与偏钛酸孔壁上的自由羟基形成Ti-O-Si键;Si进入二氧化钛骨架中,对孔结构起到了支撑作用,从而提高了介孔SO42-/TiO2的热稳定性.700℃焙烧2 h后,Si掺杂介孔SO42-/TiO2材料的比表面积仍达到189 m2/g,平均孔径为2.8 nm.400℃焙烧的样品在亚甲基蓝降解反应中表现出较好的光催化活性.     

(4,4′-bipy H)_3[PW_12O_(40)](4,4′-bipy)·7H_2O的水热合成、晶体结构与热性质

用中温水热技术合成了(4,4′-bipyH)3[PW12O40](4,4′-bipy).7 H2O,用元素分析、X射线单晶衍射、IR、UV-vis和TG-DTA对其进行了表征.结果表明,化合物的晶体属单斜晶系,P2(1)/c空间群.标题化合物是由3个质子化的4,4′-bipy分子、一个Keggin结构的钨磷杂多阴离子[PW12O40]3-和一个4,4′-bipy分子及7个结晶水分子所组成.钨磷杂多阴离子与质子化的联吡啶及结晶水分子之间通过氢键作用,连接成无限二维层状结构,形成超分子化合物.     

有机-无机杂化Keggin型硅钨酸盐[Fe~(Ⅱ)(phen)_3]_2[α-SiW_(12)O_(40)]·H_2O的水热合成与晶体结构（英文）

在水热条件下,用Na10[α-SiW9O34]·18H2O,Fe2(SO4)3与phen反应合成了一种有机-无机杂化Keggin型硅钨酸盐[FeII(phen)3]2[α-SiW12O40]·H2O(1),并借助IR光谱、X射线光电子能谱和单晶X射线衍射等对其结构进行了表征.晶体学研究表明化合物1的分子由1个饱和的[α-SiW12O40]4-多阴离子、2个[FeII(phen)3]2+配离子和1个结晶水分子构成,其中3个1,10-菲啰啉分子中的6个氮原子与Fe2+离子配位形成了八面体构型.     

铜配合物[Cu_2(L)_2(SiW_(12)O_(40))(H_2O)_8]·H_2O的合成、结构与性质研究

利用水热合成技术制备了基于半刚性双吡啶双酰胺配体L(N,N′-双(4-吡啶甲酰胺)-1,2-环己烷)和Keggin型多金属氧酸盐的铜功能配合物[Cu_2(L)_2(Si W_(12)O_(40))(H_2O)_8]·H_2O,并通过元素分析、红外光谱和X-射线单晶衍射方法确定了该配合物的晶体结构.结构分析表明该化合物属于三斜晶系,P1-空间群,晶胞参数a=1.153 10(10)nm,b=1.339 10(12)nm,c=1.429 40(12)nm,α=71.514 0(10)°,β=66.926 0(10)°,γ=68.111 0(10)°,V=1.846 0(3)nm~3,Z=1,R_1=0.067 3,w R_2=0.181 1.配合物由离散的[Si W_(12)O_(40)]~(4-)杂多阴离子和[Cu_2(L)2(H_2O)_8]~(4+)阳离子组成,2种结构单元间通过氢键作用形成二维超分子层结构.标题配合物修饰的碳糊电极对NO~(2-)还原有较好的电催化活性,而且该配合物对降解亚甲蓝分子有显著的光催化效率.     

Keggin型铁取代杂多阴离子PW_(11)O_(39)Fe(Ⅲ)(H_2O)~(4-)光催化降解硝基苯

以Keggin型铁取代杂多阴离子PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)4-[PW11Fe(Ⅲ)(H2O)]代替传统光芬顿方法中的Fe3+作为光催化剂,构成一个新颖的光催化体系并用于水体生物难降解有机污染物硝基苯(NB)的降解.详细研究了在紫外光照射和H2O2存在下,PW11Fe(Ⅲ)(H2O)对NB降解的均相光催化作用.考察了NB初始浓度、溶液pH、H2O2和PW11Fe(Ⅲ)(H2O)浓度对光催化降解反应速率的影响.实验结果表明,1.0mmol·L-1PW11Fe(Ⅲ)(H2O)+5.0mmol·L-1H2O2+1.0mmol·L-1NB的中性溶液在300W汞灯照射下反应120min,NB的降解率达93%,总有机碳(TOC)去除约31%,显示了该新颖体系对NB光催化降解的高效性和优越性.     

H_4SiW_(12)O_(40)/C催化合成丁酮1,2-丙二醇缩酮

以丁酮和1,2-丙二醇为原料,活性炭负载硅钨酸(H4S iW12O40/C)为催化剂,催化合成了丁酮1,2-丙二醇缩酮。正交试验筛选出最佳反应条件为:丁酮200 mmol,n(丁酮)∶n(1,2-丙二醇)=1.0∶1.4,w(催化剂)=1.2%(以反应物质量计),反应时间1 h。在此最佳反应条件下,丁酮1,2-丙二醇缩酮的收率可达71.13%。     

SO_4~(2-)/Ce-TiO_2光催化降解二甲基二氯乙烯基磷酸酯

以钛酸四丁酯 (Ti(OBu) 4 )、Ce(NO3 ) 3 、H2 SO4为主要原料 ,采用溶胶 凝胶法制备了SO2 -4/Ce TiO2 光催化剂 ,用XRD、IR、BET、XPS、TG DTA等测定技术对所制得的试样进行了表征 ,并将其用于光催化降解二甲基二氯乙烯基磷酸酯的稀释液。结果表明 ,SO2 -4/Ce TiO2 中TiO2 以锐钛矿晶型存在 ,并且具有超强酸特征 ,当n(Ce) /n(TiO2 ) =0 0 0 5 ,c(H2 SO4) =0 5mol/L时 ,焙烧温度为 5 0 0℃是最佳制备条件 ,其光催化降解性能较Ce TiO2 有明显提高。     

[Cu(en)_2]~(2+)修饰的二维仲钨酸化合物:[{Na_3(H_2O)_(10)}_2H_2{Cu(en)_2(H_2W_(12)O_(42))}]·16H_2O(英文)

利用水热合成法制备了一种基于[Cu(en)2]2+修饰的仲钨酸化合物:[{Na3(H2O)10}2H2{Cu(en)2(H2W12O42)}].16H2O(en=乙二胺)(1),借助元素分析、X射线单晶衍射分析I、R、UV、热分析和X射线光电子能谱对这种化合物进行了结构和性质研究.化合物(1)属于三斜晶系,P-1空间群.晶胞参数为:a=1.183 2(5)nm,b=1.296 0(6)nm,c=1.416 9(6)nm,α=63.348 0(10)°,β=82.844 0(10)°,γ=68.907 0(10)°,V=1.810 0(14)nm3,Z=1,R1[I2σ(I)]=0.024 7,wR2[I2σ(I)]=0.058 2.化合物(1)通过仲钨酸阴离子,铜离子和[Na3(H2O)10]3+三核簇形成了新型的二维层状结构.     

K_3[Cr_3O(OOCH)_6(H_2O)_3][α-GeW_(12)O_(40)]·17H_2O的合成、结构及特性研究

研究了多金属氧酸盐分子基化合物K3[Cr3O(OOCH)6(H2O)3][α GeW12O40]·17H2O的合成、晶体结构及其结晶水可逆脱附和吸附性能.该化合物属于单斜晶系,C2/m空间群,a=2 7383(6)nm,b=1 5830(3)nm,c=1 7304(4)nm,β=102 43(3)°,V=7 325(3)nm3,Z=4,R1(wR2)=0 0678(0 1719).该晶体具有孔道结构,孔道内的结晶水能够可逆的脱附和吸附,而晶体结构随之恢复,因此具有分子筛的特性.     

新型有机-无机杂化材料(C_3H_5N_2)_4·PMo~ⅤMo_(11)~(Ⅵ)O_(40)·4DMF·2H_2O的合成、结构及抗前列腺癌活性研究

制备了有机 -无机杂化材料 (C3H5N2 ) 4PMo Mo 1 1 O4 0 · 4DMF· 2 H2 O.用元素分析、红外光谱和 X射线衍射对其进行了表征 ,该晶体属三斜晶系 ,P1空间群 ,晶胞参数为 a=1 .2 42 3 (3 ) nm,b=1 .2 666(3 )nm,c=1 .3 3 41 (3 ) nm,V=1 .742 3 (6) nm3,α=70 .5 6(3 )°,β=71 .1 6(3 )°,γ=64.1 8(3 )°,Z=1 ,R1 =0 .0 5 85 ,w R2 =0 .1 885 .结构解析表明 ,十二钼磷酸阴离子和质子化的咪唑分子通过静电引力和氢键相互作用 .采用 MTT法 ,对其体外抗前列腺癌活性及毒性进行了研究     

银配合物[Ag_(10)(NCA)_4(PW_9~ⅥW_3~ⅤO_(40))(H_2O)_4]的合成、结构与性质

在水热条件下,制备了一种基于Keggin型多金属氧酸盐的银配合物[Ag_(10)(NCA)_4(PW_9~ⅥW_3~ⅤO_(40))(H_2O)_4].通过元素分析、红外光谱和X-射线单晶衍射方法确定了该配合物的晶体结构.在合成过程中,3-(2-吡啶羧酸)酰胺-吡嗪配体(L)分解成烟酸NCA.结构分析表明:该化合物属于三斜晶系,P_1空间群,晶胞参数a=1.188 74(9)nm,b=1.249 50nm,c=1.411 03(10)nm,α=73.712(2)°,β=66.720(2)°,γ=83.467(2)°,V=1.847 9(2)nm~3,Z=1,R_1=0.073 1,ωR_2=0.197 4.配合物中含有一种六核银亚单元[Ag_6(NCA)_4]~(2+),不同亚单元间通过配位水的氧原子连接形成一维双链结构,而一维双链进一步通过Ag—N键连接形成二维层状结构,二维层则通过[PW_9~ⅥW_3~ⅤO_(40)]~(6-)多阴离子形成最终的三维金属有机框架.标题配合物修饰的碳糊电极对H_2O_2和KNO_2还原有好的电催化活性,而且该配合物对降解亚甲基蓝、罗丹明B分子有较高的光催化效率.     

一种有机-无机复合的硼钒酸盐[enH_2]_4[V_6B_(20)O_(50)H_8(H_2O)]·en·8H_2O（英文）

借助水热合成技术获得了一种新的有机-无机复合的硼钒酸盐[H_2en]_4[V_6B_(20)O_(50)H_8(H_2O)]·en·8H_2O(1)(en=乙二胺),并对其进行了红外光谱、热重分析和单晶X射线衍射等表征.化合物1的分子结构包含1个[V_6B_(20)O_(50)H_8(H_2O)]8-多酸阴离子、4个质子化的[H_2en]~(2+)阳离子、1个游离的乙二胺分子和8个结晶水分子.化合物1最有趣的结构特点体现在:夹心型的[V_6B_(20)O_(50)H_8(H_2O)]8-多酸阴离子是由2个呈交错排列的三角形{B_(10)O_(26)}簇和1个六边形的{V_6O_(18)}簇通过12个三重桥氧原子连接而成的,其中两个三角形{B_(10)O_(26)}簇相互旋转的角度为45°.     

(C_5H_7N_2)_3AsMo_(12)O_(40)·5H_2O的合成、表征及光催化性能研究

合成了配合物(C5H7N2)3AsMo12040·5H2O,对其进行了IR和TG/DTA分析,并用X-射线单晶衍射仪测定了晶体结构。配合物晶体属于单斜晶系,P-1空间群。配合物经N—H…N和N—H…O氢键相连组成超分子化合物,氢键稳定了晶体结构。将该配合物掺杂TiO2制备复合催化剂(C5H7N2)3AsMo12040·5H2O/TiO2,以甲醇、丙酮气体消除反应为模式反应评价该配合物和复合催化剂的光催化性能。结果表明,复合催化剂的催化活性优于配合物本身和TiO2。配合物中的有机分子,对有机物有强的亲和性,更容易吸附有机分子利于光催化反应的进行。