基于[Mo3O10]2-的化合物的研究进展

李生玲，李 爽

(吉林北沙制药有限公司，吉林 132101 )

1 前言

多金属氧酸盐，又可称之为多酸( POMs) ，它是由前过渡金属元素(Mo，W，V，Nb，Ta等)通过氧缩聚而成的金属氧簇类化合物[1。因为多酸表面有较多的氧使得多酸具有较强的氧化还原性能。同时，多酸可以作为无机配体与金属通过配位键的形式配位，也可以直接与有机分子以氢键作用形成超分子化合物。由于这类化合物不仅具有新颖的结构，而且具有较高的催化活性、光致变色性、非线性光学以及抗病毒活性等性能，因而具有广阔的应用前景。多钼酸盐的研究已经引起了越来越多人的关注，这类化合物的合成和研究在多酸领域中不仅一直占有非常重要的位置，并且也显示出其较大的发展潜力[2。目前已报道的多钼酸的类型有Mo2、Mo5、Mo7、Mo8、Mo9、Mo12等。已经有一些文献报道了基于[Mo3O10]2-的化合物，这类化合物表现出了新颖的结构，以及优异的性能。然而很少有文章对[Mo3O10]2-化合物进行总结。本文将从[Mo3O10]2-化合物的结构分类、应用性质等方面进行概括和总结，并对它的发展前景进行了展望。

2 结构分类

图1 四种[Mo3O10]2-类型

至今为止，现在已经报道的基于[Mo3O10]2-的化合物，根据[Mo3O10]2-链的结构不同可将[Mo3O10]2-归纳为四种类型(如图1所示)：(1)第一种类型中[Mo3O10]2-链的基本单元包含三个略微扭曲的八面体几何构型的[MoO6]，它们共用一个顶点，并且两两共边(图1a)；(2)第二种类型也是由三个略微扭曲的八面体 [MoO6]构成其基本单元，这三个[MoO6]八面体也是共用一个顶点，但是有两个[MoO6]是共用一个面的，中间位置的[MoO6]再与第三个[MoO6]共用一个边(图1b)；(3)第三种类型[Mo3O10]2-的基本单元中包含是一个略微扭曲的八面体[MoO6]，和两个五配位的金字塔型，[MoO6]与两个[MoO5]也是共用一个顶点，但是[MoO6]只与一个[MoO5]共用一个边，这个[MoO5]再与第二个[MoO5]共用一个边(图1c)；(4)第四种类型[Mo3O10]2-的基本单元中包含是三个五配位的金字塔型[MoO5]，其中两个[MoO5]共用一个边，第二个[MoO5]与第三个[MoO5]共用一个顶点(图1d)。本文对部分已经报道的含[Mo3O10]2-结构的化合物进行了分类归纳(如表1所示)。

表1 含[Mo3O10]2-结构的化合物

3 性能

基于[Mo3O10]2-的化合物不仅结构具有多样性，而且还具有电化学、导电性、光学特性、磁性、光催化等多种性质，这些性能的发现也让越来越多的研究者对此类化合物越来越感兴趣。

3.1 电化学性质

电化学现已成为化学的重要分支之一，越来越多的人关注于它，其在材料、医学、能源、环境科学等领域都获得了广泛的应用。通常都是用循环伏安法作为电化学测试的一种手段，化合物1通过此种手段得出的循环伏安谱图为：其在电压0.7□-0.4V范围内，有3对氧化还原反应的峰，峰1为0.05V(Ⅰ)，峰2为0.24V(Ⅱ)，峰3为0.42V(Ⅲ)，可以把它们归为3个两电子钨氧体系氧化还原[1]。

3.2 导电性能

目前关于含[Mo3O10]2-结构化合物的导电性能研究的报道还比较少，在化合物8中体现出了这一性能，化合物5的单晶沿c轴方向的电导率约为4.3 ～8 s cm-1。在该化合物中，电流沿c轴通过{MoO6}八面体链，其中铜原子并不参与导电，仅有钼氧链具有导电性能，而与之平行的铜-吡啶链是绝缘的，这一性质的发现大大激发了我们对此结构的研究兴趣，因为它可能会在将来的应用上提供无限种可能[5]。

3.3 光学特性

在光学特性方面，化合物10，11则表现出含[Mo3O10]2-结构的化合物具有光致变色的特性，在UV激发下(254 nm)， 化合物11的颜色随着辐照时间的增加由白色逐渐转变为棕色，该着色是由于UV诱导Mo6+还原为Mo5+阳离子。化合物10在相似的UV照射下，随着辐照时间的延长，样品颜色逐渐由淡黄色变为深灰色，该着色可归因于其存在光还原的Mo5+阳离子[3]。

3.4 其他性能

含[Mo3O10]2-结构的化合物除了上述介绍的几种性能外，还有磁性、光催化性能等，其中关于磁性的报道比较少，在化合物3中表现出了反铁磁性的作用特点，通过磁化率的测定，其在室温下的χMT值是0.44 cm3K mol-1；在催化活性方面，在化合物10存在下，约80%的RhB在可见光下照射4h后分解，而在N-P25存在下，只有50%的RhB分解。在相同条件下，约97%的RhB通过化合物11进行分解。这显然表明化合物10和11的光催化作用均高于N-P25的光催化活性[3-4]。

4 展望

含[Mo3O10]2-结构的这类化合物，因其具有电化学、导电性、光学特性、磁性、光催化等多种性能，吸引了越来越多研究者的关注，但其仍处在初级阶段，仍需要进一步的探索和研究，在以后的研究中我们要多倾向于这些性质的应用上，比如说利用其电化学性质做电池，利用其导电性能做半导体材料，利用其光学特性处理一些影像学的难题等等。