双帽Keggin型杂多阴离子[PM12O40(VO)2]n-(M=Mo,n=5; M=V,n=9)的离散变分方法研究

使用密度泛函理论的离散变分方法(DFT-DVM)研究了双帽Keggin型杂多阴离子[PM₁₂O₄₀(VO)₂]^n--(M=Mo,n=5; M=V,n=9),即[PMo₁₂O₄₀(VO)₂]^5- (a)和[PV₁₂O₄₀(VO)₂]^9- (b)的电子结构,讨论了双帽的形成对Keggin型杂多阴离子的电子结构和催化性质的影响,并与其Keggin型杂多阴离子(PM₁₂O₄₀)_n-(M=Mo,n=3; M=V,n=15)的计算结果进行了对比分析,计算结果表明,双帽的形成对Keggin型杂多阴离子的电子结构产生了很大的影响,因而它们在催化活性上可能会表现出较大的差异.     

Anderson型和Waugh型杂多阴离子的电子结构及其催化性能研究

使用SCC-DV-X_α法研究了两种杂多阴离子─(IMo₆O₂₄)^5-(Anderson型)和(NiMo₉O₃₂)^6-(Waugh型)的电子结构,并探讨了它们的催化性能。结果表明,两类杂多阴离子均具有催化活性,但不如Keggin结构强,(IMo₆O₂₄)^5-的催化活性中心是端氧O_t和中心八面体氧O_c.(NiMo₉O₂₄)^6-的催化活性中心是一配位端氧O_t、四配位中心氧和中心杂原子Ni,两类杂多阴离子中,二配位桥氧均不作为催化活性中心。     

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。     

激光拉曼光谱研究NiMoP浸渍液活性组分的结构 Ⅱ.不同有机添加剂的影响

采用激光拉曼光谱（LRS）技术对添加有乙二醇和柠檬酸的NiMoP浸渍液和用该浸渍液制备的NiMoP/Al₂O₃催化剂进行了表征,研究了乙二醇和柠檬酸含量对NiMoP浸渍液及浸渍过程中活性相组成、结构的影响。结果表明,乙二醇使NiMoP(0.063)浸渍液中H_{x\[PMo11O39\]⁽7-x)- 或Hx\[PMo9O31\]⁽3-x)-及Hx\[PMo12O40\]⁽3-x)- 杂多阴离子结构转化成Hx\[P2Mo5O23\]⁽6-x)- 结构,而柠檬酸能保持NiMoP(0.063)浸渍液中Hx\[P2Mo5O23\]⁽6-x)-、Hx\[PMo11O39\]⁽7-x)- 或Hx\[PMo9O31\]⁽3-x)-及Hx\[PMo12O40\]⁽3-x)-杂多阴离子结构共存,但导致Hx\[P2Mo5O23\]⁽6-x)-含量降低,Hx\[PMo12O40\]⁽3-x)-含量升高。相对乙二醇而言,柠檬酸有机添加剂能够更有效地阻止浸渍过程中各杂多阴离子结构在载体氧化铝孔道中的分解。}     

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.     

1,3-丙二胺邻苯二酚钼钨手性八面体配合物的仿生合成、晶体结构以及与ATP作用的液相NMR研究

合成了1,3-丙二胺邻苯二酚钼钨手性八面体配合物(NH₃CH₂CH₂CH₂NH₂)₂[Mo_0.4W_0.6O₂(C₆H₄O₂)₂],并对其进行了单晶结构解析,研究了其与ATP作用的液相NMR谱.该晶体属正交晶系,空间群为Pcan.晶胞参数a=0.7501(2)nm,b=2.3994(7)nm,c=1.2178(4)nm,Z=4.[Mo_0.4W_0.6O₂(C₆H₄O₂)₂]^2-的配位几何构型为手性八面体,晶体为外消旋体.配位阴离子中MoW中心金属离子除了与两个端基O配位形成cis-MO键外,同时还分别与两个邻苯二酚配位基团的的氧原子配位,形成4个M-Ob(M=Mo,W)键,构成两个五元环.利用¹HNMR,¹³CNMR,³¹PNMR以及¹H-¹⁵NHMBC对标题配合物及其与ATP在D₂O溶剂中的作用进行了研究,发现标题配合物的MoW中心金属离子在纯D₂O溶剂中被还原成+5价,但与ATP混合后转化为+6价,且与原配位基邻苯二酚发生解离.解离后的[MO₂]²⁺最大可能与腺嘌呤上的氨基N原子配位,而此配位可能是其抗癌抗肿瘤活性的主要作用机理之一.     

钒钨酸盐/刚果红电致变色复合膜及器件研究

应用Layer-by-Layer自组装技术, 采用聚乙烯亚胺(PEI)阳离子将无机电致变色材料[P₂W₁₅V₃O₆₂]^8?(P₂W₁₅V₃)阴离子与刚果红(CR)阴离子通过静电引力复合, 构筑了复合膜[PEI/P₂W₁₅V₃/PEI/CR]₂₀及对比膜 [PEI/P₂W₁₅V₃]₂₀. 利用扫描电子显微镜、 紫外-可见吸收光谱和电化学工作站研究了复合膜的形貌与电致变色性能. 对比研究表明, 复合膜可实现浅红色-蓝紫色-浅红色的可逆颜色调变, 且保持了[P₂W₁₅V₃O₆₂]^8?阴离子的电致变色性能, 光反差22.55%, 着色效率122.67 cm²/C.复合膜循环测试400圈后透过率(500 nm)处损耗仅为6.94%, 稳定性良好; 由复合膜组装的电致变色器件也实现了由浅红色到蓝紫色的颜色变化. 本研究可为解决多酸电致变色材料颜色变化单一的问题提供参考.     

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。     

Lindqvist型钼酸盐修饰的碳纳米管二阶非线性光学性质的理论研究

利用密度泛函理论(DFT)方法研究了[Mo₆O₁₉]^2-修饰的单壁碳纳米管的非线性光学(NLO)性质. 结果表明, [Mo₆O₁₉]^2-修饰的单壁碳纳米管作为特殊的有机-无机杂化体系, 具有显著的二阶非线性光学响应. 通过调整[Mo₆O₁₉]^2-与纳米管之间的角度, 体系的稳定性显示出规律性的变化趋势, 且二阶NLO响应发生了变化. 对静场二阶极化率(β_vec)有主要贡献的电子跃迁特征表明, [Mo₆O₁₉]^2-与碳纳米管之间角度的改变影响了分子内的给受体特征. 当角度达到30°时, 化合物显示出最大的β_vec值, 此时杂多阴离子簇为电子受体, 而碳纳米管为电子给体. 此外, 在碳纳米管的端位连接电子给体(如氨基)可有效地增大β_vec值.     

Dawson结构硫钼杂多阴离子的电子结构

使用第一原理密度泛函理论中的离散变分方法（DFT-DVM）对（S2Mo18O62）4-的电子结构进行了理论计算,并与Keggin结构（SMo12O40）2-的电子结构作了比较分析,结果表明,（S2Mo18O62）中的电子离域地分布在整个阴离子骨架中,但极位和赤道位原子的电荷分布有明显差异。端氧与Mo之间的键均较强,中心氧与Mo之间形成的键最弱。（S2Mo18O62）4-的化学行为的活性中心是赤道位钼Moe、极位端氧Opt、极位共顶桥氧Opea、赤道位端氧Oet和赤道位共边桥氧Oeb。与（SMo12O40）2-相比,（S2Mo18O62）4-的稳定性和氧化性均较弱。但在两种类型的硫钼杂多阴离子中,Mo对其氧化性的产生起了重要的作用。     

H_6P_2Mo_(18)O_(62)/Zn(BDC)(Bipy)_(0.5)复合材料的合成、表征及对亚甲基蓝的吸附

在溶剂热条件下,以H6P2Mo18O62、对苯二甲酸(H2BDC)、4,4'-联吡啶(Bipy)和硝酸锌为原料构筑了1个三维金属有机骨架复合材料H_6P_2Mo_(18)O_(62)/Zn(BDC)(Bipy)_(0.5),并采用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)、N2吸附-脱附等手段对产物进行了表征.同时,研究了产物对水溶液中亚甲基蓝(MB)的吸附性能,并探讨了MB初始p H值、初始浓度和温度对吸附量的影响.结果表明,产物的等温吸附模型符合Langmuir等温吸附模型,动力学符合拟二级动力学.H_6P_2Mo_(18)O_(62)/Zn(BDC)(Bipy)_(0.5)对亚甲基蓝的吸附是自发和放热的,此外,产物对甲基紫、罗丹明B、孔雀石绿等阳离子染料也具有良好的吸附性能.     

有序介孔材料H6P2W18O62/TiO2(Brij-76)的制备与微波增强光催化降解一氯苯

采用非离子表面活性剂C18H37(OCH2CH2)10OH(Brij-76)作为模板剂, 在以杂多酸H6P2W18O62对TiO2掺杂改性基础上, 通过模板-溶胶-凝胶-程序升温溶剂热一步法在较低温度下制备了有序复合介孔材料H6P2W18O62/TiO2(Brij-76). 通过傅立叶变换红外(FT-IR)光谱, X射线衍射(XRD), 扫描电子显微镜(SEM), 能量色散X射线(EDX), N2吸附-脱附测定和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等手段对其进行了表征. 结果表明, 以非离子表面活性剂Brij-76为模板剂制得的复合材料H6P2W18O62/TiO2(Brij-76)平均孔径约为3.31 nm, BET比表面积为99.78 m2·g-1. 与TiO2相比, 其孔径有序性大幅度提高, 粒子的聚集度降低, 表面酸性显著增加. 微波增强光催化性能研究结果显示, H6P2W18O62/TiO2(Brij-76)在微波作用下催化活性更高, 可有效地降解一氯苯溶液.     

Dawson型磷钨钼杂多酸的制备及其对H2O2氧化环己酮制己二酸的催化

采用水热法制备了新型H6P2W9Mo9O62.24H2O催化剂,并用UV-Vis、FT-IR和TG-DTA等测试技术对催化剂进行了表征。以微波促进30%过氧化氢氧化环己酮制备己二酸合成反应为探针,考察了催化剂的催化性能。通过正交实验探讨了几种因素对反应的影响,确定了优化工艺条件为:n(环己酮)∶n(过氧化氢)∶n(草酸)∶n(催化剂)=100∶400∶1.25∶0.25,反应温度100℃,微波辐射功率400 W,反应时间3.5 h,己二酸产品的收率达87.33%,纯度可达99.7%。反应结束后,将反应后含催化剂的溶液浓缩至一定浓度,催化产率降低,重复使用5次收率降低为45.89%。     

杂多酸结构对乙苯氧化脱氢的影响

首次考察了Dawson结构的钨磷酸对乙苯氧化脱氢制苯乙烯的催化行为,并与Keggin结构的钨磷酸进行了对比。结果表明,较短的增活期可能与表面积碳物具有更多的未成对电子有关。     

Electronic properties of polyoxometalates: electron and proton affinity of mixed-addenda Keggin and Wells-Dawson anions

A series of systematic DFT calculations were conducted on Keggin [SiW(9)M(3)O(40)](n-), M = Mo, V, and Nb; and Wells-Dawson anions [P(2)M(18)O(62)],(6-) M = W and Mo; [P(2)M(15)M(3)'O(62)](m-), M = W and Mo, M' = W, Mo, and V to analyze the redox properties and the basicity of the external oxygen sites in polyoxometalates with nonequivalent addenda metals. The energy and composition of the lowest unoccupied orbitals, formally delocalized over the addenda atoms, determine the redox properties of a polyoxometalate. When a Mo(6+) substitutes one W(6+) in the 1:12 tungstate, the energy of the LUMO decreases and the cluster is more easily reduced. The tungstoniobates behave differently because the niobium orbitals insert into the tungsten band and the reduction of [SiW(9)Nb(3)O(40)](7-) yields the blue species SiW(9)Nb(3) 1e and not the cluster SiW(9)Nb(2)Nb(IV). In Wells-Dawson structures, the polar and equatorial sites have different electron affinities and the reduction preferentially occurs in the equatorial sites. Inserting ions with larger electron affinities into the polar sites can modify this traditional conduct. Hence, the trisubstituted [P(2)W(15)V(3)O(62)](9-) anion is reduced in the vanadium polar sites. By means of molecular electrostatic potential maps and the relative energy of the various protonated forms of [SiW(9)V(3)O(40)](7-) and [SiW(9)Mo(3)O(40)](4-), we established the basicity scale: OV(2) > OMo(2) > OW(2) > OV > OW > OMo. Finally, a continuum model for the solvent enabled us to compare anions with different total charges.     

Structure of 〔Na(DB18C6) (CH_3OH)〕_2W_6O_(19)·(DB18C6)·(CH_3OH)

1INrnODUCTIoNlnthepreviouspapers,wehavereportedthesynthesisandcrystalstructureofseveralcrownetherpolyoxometalates"-",nowwestudythestructureofthetitlecomplexandcompareitwithsomeothercrownetherpolyoxometalatecomplexes.2EXPERmENTALToal5OmLaqueoussolutioncontaining32g(1OOmol)Na,WO#.2H,Opre-justedtopH=3.5withchloricacid,14g(4Ommol)(n-Bu)'NBrwasadded,thenwhitepowderwasformed.ThewhiteprecipitateobtainedwithafiltrationwaskeptasthenewmaterialAinnextstep.AmixtureoflgAandO.3g(O.8mmol)DB18…     

铌取代Dawson结构钨磷杂多配合物的合成及其结构表征

本文报道了八种新化合物α2-M7-mHm[P2W17NbO62].xH2O, α-1, 2,3-M9-mHm[P2W15Nb3O62].xH2O (M=K, TMA, TEA, TBA)的合成和表征。红外和紫外光谱表明两种阴离子具有Dawson结构, ^3^1P和^1^8^3W NMR测定结果表明铌原子确系"极位"一、三取代。α-1, 2,3-K7H2[P2W15Nb3O62].30H2O为六方晶系, 晶胞参数为: a=1.9836(4), b=1.9836(9), c=1.5498(6)nm, α=β=90°, γ=120°。此外, 还报道了极谱、XPS和XRD结果。     

Voltammetric studies on the reduction of polyoxometalate anions in ionic liquids

The electrochemical reduction of tetrabutylammonium salts of isostructural pairs of polyoxometalates [Bu4N]2[M6O19], [Bu4N]4[alpha-SiM12O40], and [Bu4N]4[alpha-S2M18O62] (M = Mo or W) has been investigated at glassy carbon electrodes in dissolved and surface-confined states in ionic liquids and other media. In the ionic liquid 1-n-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate [BMIM][PF(6)], between two and six reversible one-electron-transfer processes were detected. Detailed studies on the process [alpha-S2W18O62](4-/5-) in a range of ionic liquids, water, and conventional organic solvents (containing 0.1 M electrolyte) suggest that the polarity of the medium plays a key role in the determination of the reversible potential. Reduction processes involving very highly charged [alpha-S2W18O62](8-/9-/10-) species are strongly influenced by the purity of the medium.     

Two Dawson-templated three-dimensional metal-organic frameworks based on oxalate-bridged binuclear cobalt(II)/Nickel(II) SBUs and Bpy linkers

The Dawson anion P 2W 18O 62 (6-) has been used as a noncoordinating polyoxoanion template for the construction of two metal-organic frameworks, namely, [M 2(bpy) 3(H 2O) 2(ox)][P 2W 18O 62]2(H 2-bpy). nH 2O (M = Co(II), n = 3 ( 1); M = Ni(II), n = 2 ( 2)) (bpy = 4,4'-bipyridine; ox = C 2O 4 (2-)). Single-crystal X-ray analysis reveals that both of the structures exhibit 3D host frameworks constructed from the oxalate-bridged binuclear superoctahedron secondary building units (SBUs) and bpy linkers and the voids of which are occupied by Dawson anions, guest bpy, and water molecules. Magnetic studies reveal that there are antiferromagnetic exchange interactions among the transition-metal centers in compounds 1 and 2. Furthermore, a compound 1-modified carbon paste electrode ( 1-CPE) displays good electrocatalytic activity toward the reduction of nitrite.