基于八钼酸盐杂化网络的离子热合成、晶体结构和光催化性质

采用离子热法合成了一个由八钼酸盐和过渡金属配合物构筑的新颖的三维(3D)自穿插网络的有机-无机杂化材料Cu₅^ⅠBBTZ₃H₂O[β-Mo^ⅤMo₇^ⅥO₂₆][1,BBTZ=1,4-二(三咪唑-1-乙基)苯]. 化合物1具有由3D聚圆环结构和(4,4)二维层构筑的3D自穿插框架结构. 通过单晶X射线衍射、 元素分析、 红外光谱和热重分析对化合物1的结构进行了表征, 并初步研究了其光催化产氢活性.     

基于溶剂的结构效应构筑新颖的多金属氧酸盐超分子化合物

摘要 选用不同的溶剂并在水热合成的条件下得到了二个经典Dawson型有机无机杂化的超分子化合物,即(H2BBI)3P2W18O62?H2O (1)和H2(H2BBI)2P2W18O62?2H2O (2), (BBI为1,4-二咪唑基丁烷), 通过单晶X-射线衍射、元素分析、红外光谱、光催化, 对化合物1和2的结构和性质进行了测试和表征. X-射线单晶衍射分析表明化合物1是通过多金属氧酸盐Dawson的端氧, 有机配体BBI的N原子以及游离的水分子构筑成的新颖的三维超分子结构. 化合物2是通过改变化合物1的溶剂来转变有机配体BBI在空间的排布使化合物2结晶在手性的空间群P1. 并对化合物1和2 的光催化性质进行了研究。     

四种Keggin型多酸纳米材料的制备及其吸附有机染料的性能

以4种Keggin型多酸作为原料(分别为H₃PW₁₂O₄₀·36H₂O(简写为PW₁₂^a)、H₃PMo₁₂O₄₀·34H₂O(简写为PMo₁₂^a)、H₄SiW₁₂O₄₀·35H₂O(简写为SiW₁₂^a)和H₄GeW₁₂O₄₀·40H₂O(简写为GeW₁₂^a)),采用表面活性剂智能化控制的软化学法制备了相应的4种Keggin型多酸纳米材料,分别为Ag₃PW₁₂O₄₀·36H₂O(简写为PW₁₂^b)、Ag₃PMo₁₂O₄₀·34H₂O(简写为PMo₁₂^b)、Ag₄SiW₁₂O₄₀·35H₂O(简写为SiW₁₂^b)和Ag₄GeW₁₂O₄₀·40H₂O(简写为GeW₁₂^b)。采用IR、UV-Vis、XRD和SEM表征多酸的结构和纳米粒子的形貌。在室内黑暗条件下,100mg样品可在5min内把20mg·L^-1的100mL亚甲基蓝(MB)染料溶液脱色,使其变为接近无色,吸附效率最高可达96.3%,吸附效率大小为PMo₁₂^b >PW₁₂^b >GeW₁₂^b >SiW₁₂^b。相同条件下,100mg样品使20mg·L^-1的100mL罗丹明B(RhB)染料溶液30min内脱色完全,脱色效率最高可达96.1%,吸附效率大小为PW₁₂^b >PMo₁₂^b >SiW₁₂^b >GeW₁₂^b。说明该4种多酸纳米材料具有较高的吸附有机染料性能。     

多酸基光敏剂在染料敏化太阳能电池中的应用

染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,简写为DSSCs)是由Michael Gr覿tzel等开发的第三代光伏电池,它具有低成本、制作简单、光学性能可调、光电转换效率高等优势。其中光敏剂是DSSCs的重要组成部分,通过吸收可见光将电子传递到半导体导带,对整个电池的电子循环至关重要。广泛采用的光敏剂为N719等贵金属配合物,但其价格非常昂贵,很难实现大规模产业化。因此寻找低成本的非贵金属光敏剂是该领域的一项挑战。多金属氧酸盐(简称多酸,Polyoxometalates,简写为POMs)是一类具有纳米尺寸的分子基纳米材料,是分子型无机类半导体材料。多酸的富氧表面可以被活化和修饰,吸收光谱可以覆盖可见区甚至近红外区,具有合适的氧化还原电势,良好的热稳定性和溶解性。近年来,一系列研究表明多酸可以作为光敏剂应用在DSSCs中。本文中,我们以课题组多年来在POMs和太阳能电池领域的研究工作积累以及国内外同行专家的研究工作为基础,对多酸基光敏剂在DSSCs中的应用进行了详细综述。首先我们阐述了DSSCs的研究意义、多酸的简介、多酸的能级测量及调控。之后我们重点综述了多酸作为DSSCs中的光敏剂和共敏剂的研究。最后,我们对多酸基光敏剂在DSSCs领域的发展前景进行了总结和展望。本文有望引起多酸化学、材料化学及新兴交叉学科领域研究者的广泛研究兴趣,并为太阳能电池光敏剂的研究提供新的思路。     

由Waugh-型多阴离子与过渡金属离子构筑的两个新型微孔化合物（摘要）

合成了两个新的无机微孔化合物：Co3[MnMo9O32].15H2O（1）和Cu3[MnMo9O32].15H2O（2）,并用红外、元素分析、热重、X射线单晶衍射等对以上化合物进行了表征.结构分析表明,化合物1和2是同构的.在晶体中,Waugh型多阴离子[MnMo9O32]^6-被Co^2＋或Cu^2＋离子连接成了具有三维开放骨架的结构.在该结构中存在沿[122]方向孔径大小约为8.27×11.97的孔道.此外,光催化实验表明,化合物1和2在紫外光照射下对光降解罗丹明B具有很好的催化活性.     

四种Keggin型多酸纳米材料的制备及其吸附有机染料的性能

以4种Keggin型多酸作为原料(分别为H₃PW₁₂O₄₀·36H₂O(简写为PW₁₂^a)、H₃PMo₁₂O₄₀·34H₂O(简写为PMo₁₂^a)、H₄SiW₁₂O₄₀·35H₂O(简写为SiW₁₂^a)和H₄GeW₁₂O₄₀·40H₂O(简写为GeW₁₂^a)),采用表面活性剂智能化控制的软化学法制备了相应的4种Keggin型多酸纳米材料,分别为Ag₃PW₁₂O₄₀·36H₂O(简写为PW₁₂^b)、Ag₃PMo₁₂O₄₀·34H₂O(简写为PMo₁₂^b)、Ag₄SiW₁₂O₄₀·35H₂O(简写为SiW₁₂^b)和Ag₄GeW₁₂O₄₀·40H₂O(简写为GeW₁₂^b)。采用IR、UV-Vis、XRD和SEM表征多酸的结构和纳米粒子的形貌。在室内黑暗条件下,100 mg样品可在5 min内把20 mg·L^-1的100 mL亚甲基蓝(MB)染料溶液脱色,使其变为接近无色,吸附效率最高可达96.3%,吸附效率大小为PMo₁₂^b > PW₁₂^b > GeW₁₂^b > SiW₁₂^b。相同条件下,100 mg样品使20 mg·L^-1的100 mL罗丹明B(RhB)染料溶液30 min内脱色完全,脱色效率最高可达96.1%,吸附效率大小为PW₁₂^b > PMo₁₂^b > SiW₁₂^b > GeW₁₂^b。说明该4种多酸纳米材料具有较高的吸附有机染料性能。     

Controlled remote preparation of an arbitrary four-qubit cluster-type state

Two schemes are proposed to realize the controlled remote preparation of an arbitrary four-qubit cluster-type state via a partially entangled channel. We construct ingenious measurement bases at the sender's and the controller's locations, which play a decisive role in the proposed schemes. The success probabilities can reach 50% and 100%, respectively. Compared with the previous proposals, the success probabilities are independent of the coefficients of the entangled channel.     

元素化学教学中关于“无机物溶解性”的知识建构

无机物溶解性是元素化学教与学中的难点之一。本文选取教学中的代表性实例,通过分析、比较和归纳影响无机物溶解性的因素,对其进行本源性理解,建构一种便于学习者理解无机物溶解性的认识模型。基于“无机物溶解性”这一知识载体深入探讨“建构式”学习模式在元素化学教学中的应用。     

氨基酸功能化Dawson型多阴离子[P_2Mo_(18)O_(62)]~(6-)化合物的合成及表征

在常规条件下,以质子化的L,D-组氨酸修饰Dawson型多阴离子[P2Mo18O62]6-,得到了一对新型的氨基酸功能化的多金属氧酸盐化合物:H4(L-HC6H9N3O2)2[P2Mo18O62].20.5H2O(1),H4(D-HC6H9N3O2)2[P2Mo18O62].20.5H2O(2).并用单晶X射线衍射,紫外光谱(UV),红外光谱(IR),元素分析(Elemental Analysis)等方法对化合物进行了表征.     

以稀土为连接单元基于Anderson型[Al(OH)6Mo6O18]3-的一维拓展结构的合成及性质研究

在常规条件下合成4个新型的稀土-Anderson型多金属氧酸盐拓展结构化合物(C5H9NO2)2[Ln(H2O)7AlMo6H6O24].11H2O(Ln=La(1),Ce(2),Pr(3),Gd(4);C5H9NO2=脯氨酸),并通过元素分析、红外光谱、紫外可见光谱、热重分析和X射线单晶衍射等方法对化合物晶体结构进行了表征。结构分析表明:以上4个化合物是同构的,均结晶在单斜C2/c空间群。在这些结构中,[Al(OH)6Mo6O18]3-首先通过稀土离子连接形成一维链,相邻的链再进一步通过脯氨酸和结晶水分子的氢键作用形成三维超分子结构化合物。我们以化合物1为代表研究了这类化合物的光催化性能,在紫外光照射下表现出很好的降解RhB(罗丹明B)的光催化性质。