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一种多酸簇合物[(C16H36N)2Cu(imi)2Mo8O26]H2O的 性质研究

2018-07-26王婧涵刘磊*孙靖文陈颂王海君

科技创新导报 2018年4期
关键词:晶体性质

王婧涵 刘磊* 孙靖文 陈颂 王海君

摘 要:一种多酸簇合物[(C16H36N)2Cu(imi)2Mo8O26]H2O的结构分析表明:化合物中Cu原子分别与两个咪唑上的两个N原子及β-[Mo8O26]4-上两个氧相连,外部游离两个四丁基胺分子和一个水分子。本文采用循环伏安法研究了该多酸簇合物的电化学性质,并对其电催化性、荧光性质以及热稳定性进行了研究。结果表明,该化合物具有良好的循环伏安稳定性,对含有BrO3?的水溶液有良好催化活性,其荧光光谱中的最大放射峰来源于配体本身,并具有良好的热稳定性。

关键词:八钼酸盐 晶体 性质

中图分类号:TQ11 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2018)02(a)-0102-03

Abstract: The structure analysis of a polyoxometalates cluster [(C16H36N)2Cu(imi)2Mo8O26]H2O showed, Cu atom is linked with two N of imidazole and two O of β-[Mo8O26]4-,and two external free tetrabuty lammonium molecules and one water molecul. The electrochemical behaviors of compound was investigated by cyclic voltammetric, which has been shown good stability cyclic voltammetry. The electrocata-lytic properties of the compound was studied, indicating that the aqueous solution of the compound is good to BrO3? catalysis. The fluorescence properties of the compound respectively, show that the emission maxima of complex owing to free ligand.Meanwhile, the thermal stability of the compound was studied.

Key Words: Eight-molybdate;Crystal;Propertie

多酸化合物,通常是同多阴离子、杂多阴离子、同多酸、杂多酸及其盐的总称。对于这类物质,一个更形象的名称“多金属氧酸盐”正逐渐被使用,人们习惯简称这为“多酸”[1]。1826年,J. Berzerius制备出了第一个多酸盐——12-钼磷酸铵(NH4)3PMo12O40·nH2O,至今,多酸化合物已经历了近200年的历史,这期间研究者得到了6种典型多金属氧酸盐结构,如图1所示,即:Keggin[2];Anderson[3],Wells-Dawson[4];Waugh[5]和Silverton结构,以及Lindqvist结构。

多金属氧酸盐类化合物结构独特新颖、物理化学性能优良,这使其在光电催化、工业催化[6]、药物化学[7]、光电化学[8]、化学反应动力学[9]、纳米材料制备[10]、理论计算化学[11]等领域都存在着潜在的应用价值,因而引起了科研工作者广泛的关注。钼酸盐是多酸化合物的一个重要研究领域,其化学性质也正在被广泛研究。

1 性质研究

1.1 化合物的循环伏安特征

实验表明,CPE在0.2mol/LH2SO4溶液中,均有良好的电化学性质,如图2。CPE从1.000V到-0.800V的循环伏安曲线有三对可逆的氧化还原峰(如图2),其半波电位E1/2=(Epc+Epa)/2分别为-0.1956,+0.0631和+0.5052V(0.020V/s),三对氧化还原峰均归属为Mo原子的电子转移过程[12]。

1.2 化合物的电催化性质

图3表示0.5mM/L的化合物在0.2 M H2SO4缓冲溶液中对BrO3?的催化还原循环伏安曲线。从图中可以清晰的看出,随着BrO3?浓度的增加,阳极峰电流降低,阴极峰电流增加。表明化合物的水溶液对BrO3?有催化作用。

1.3 化合物的荧光分析

在室温下测试了化合物的固态荧光[13],将化合物用无水乙醇配成浓度10-4mol/L的溶液,在200~800nm的测试范围测试。化合物在336nm下激发下在372nm处得到最大发射峰,如图4。

2 结论

(1)该化合物的电化学测试表明,其具有良好的循环伏安行为,从1.000V到-0.800V的循环伏安曲线都有三对可逆的氧化还原峰,氧化还原峰均归属为Mo、Cu的电子转移过程;同时化合物具有优越的电催化性质,化合物在0.2M Na2SO4+H2SO4(pH=2.74) 缓冲溶液中对BrO3?的催化还原循环伏安曲线图中可以看出随着BrO3?浓度的增加,阳极峰电流降低,而阴极峰电流增加。

(2)化合物均表现出荧光性质,在336nm下激发下在372nm处得到最大发射峰。

参考文献

[1] 王恩波,胡长林,许林.多酸化学导论[M].北京:化学工业出版社,1998.

[2] WZ Zhou,XZ Feng,HS Ke.New Polyoxometalate-Based Mononuclear Lanthanide Complexes with Slow Relaxation of Magnetization[J].Inorg Chim Acta, 2013,394(1):770-775.

[3] MT Pope.Heteropoly and Isopoly Oxometalates[M].New York:Springer-Verlag,1983:1-10.

[4] MT Pope,A Müller.Polyoxometalate Chemistry[M].Dordrecht:Kluwer,2001:1-6.

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[8] 唐有祺.当代化学前沿[M].北京:中国致公出版社,1997.

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[10]Y Wang,LP Cheng,LN Xiao.A Series of New Supramolecular Structures Constructed from Triethylenediamine and Different Polyoxometalates[J].J Solid State Chem,2010,183(12):2862-2868.

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[13]崔佳麗.基于[EuW10O36]9-的稀土多酸衍生物的合成及荧光性质研究[D].东北师范大学,2014.

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