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钼氧簇衍生物的合成、结构及其性质研究
作 者: 孙月霞
导 师: 孙琪
学 校: 辽宁师范大学
专 业: 无机化学
关键词: 多钼氧酸盐 超分子结构 水热合成 晶体结构
分类号: O611.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 28次
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内容摘要
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本论文主要以Keggin型和Dawson型多钼氧酸盐阴离子为基本构筑单元,通过选择适当的有机含氮环状配体以共价键或分子间相互作用将多阴离子连接起来,利用水热合成方法通过调节不同的原料和pH合成了九种新型超分子化合物及有机-无机杂化化合物,通过IR、TG、元素分析和单晶X-ray射线衍射以及SEM对晶体进行了表征。并对化合物的合成条件,规律及催化活性进行了初步的探究。1,通过水热成功合成两个以Dawson结构为构筑单元的硫钼多酸盐化合物: [C5N2H14]2[S2Mo18ⅥO62]·8H2O（1） [C5N2H14]8（H3O）2[S2Mo2ⅤMo16ⅥO62 ]3·（C5H5N）2（2）两个化合物均含N-甲基哌嗪阳离子,其中化合物（1）中每两个多阴离子之间由一个N-甲基哌嗪通过N-H…O连接形成一维的链。化合物（2）中最有意义的是质子化的水（H3O）+和N-甲基哌嗪阳离子通过氢键与多阴离子连接起来形成三维的超分子结构。2,通过引入4’4-联吡啶合成四种以Keggin多阴离子为构筑单元的有机-无机杂多钼酸盐化合物:化合物（3）中多阴离子[SiMo12O40]4-与[{Cu（2’2-bipy）}6Mo6O22]4+通过桥氧连结成一维的链状结构,链与链之间通过氢键和吡啶环间的π-π键的堆积作用形成三维的超分子结构。水分子游离于超分子框架之间。化合物（4）中Keggin型的阴离子[SiMo12O40]4-与无限的阳离子[Cu（4’4-bipy）]+n通过端氧连接形成2D的层状结构。化合物（5）的结构是多阴离子[SiMo12O40]4-与质子化的4’4-联吡啶之间通过氢键形成超分子结构。化合物（6）结构中1,1-二甲基-4’4-联吡啶阳离子作为平衡电荷的阳离子游离于多阴离子周围,且通过静电引力和氢键作用将[SiMo12O40]4-连接起来形成三维超分子结构。3,通过水热方法合成了两种以钒、钼为帽的Keggin结构的多钼酸盐:化合物（7）的结构中质子化的4’4-bipy作为平衡电荷阳离子游离于多阴离子周围,且通过静电引力和氢键作用将多阴离子[SiMo14O44] 4-连接起来形成三维超分子结构。化合物（8）的结构是建立在典型Keggin结构的基础上的[HSiMoⅥ10MoⅤ2O40（VO）2]-杂多阴离子与(C11H11N2CuOH)+配位阳离子以及有机配体堆积组成的三维超分子框架。4,通过水热方法合成了一个以[γ-Mo8O26]4-多阴离子为构筑单元钼酸盐:Cu4 （C3N2H4）10Mo8O26（H2O）4（9）是有典型的[γ-Mo8O26]4-结构与[Cu（C3N2H4）2]+通过端氧相连结并通过氢键和咪唑环间的π-π键的堆积作用而形成三维的超分子结构。水分子游离于超分子框架之间。
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全文目录
摘要 4-5
Abstract 5-10
1 绪论 10-25
1.1 多金属氧酸盐的发展历史 10-12
1.2 多钼氧酸盐的研究现状 12-22
1.2.1 对经典的多钼氧酸盐的结构修饰和拓展 12-18
1.2.2 多金属氧酸盐的超分子化合物 18-19
1.2.3 具有新型结构的多钼氧酸盐化合物 19-22
1.3 合成方法简单说明 22
1.4 课题选择的意义 22-23
1.5 测试仪器与试剂 23-25
1.5.1 测试仪器 23
1.5.2 试剂 23-25
2 两个以Dawson 结构为构筑单元的新型硫钼多酸盐的合成，表征以及催化性质 25-36
2.1 晶体的合成及结构分析 25-26
2.1.1 [C_5N_2H_(14)]_2[S_2MO_(18)~ⅥO_(62)]·8H_2O(1)的合成 25
2.1.2 [C_5N_2H_(14)]_8(H_3O)_2[S_2Mo_2~ⅤMo_(16)~ⅥO_(62)]_3·(C_5H_5N)_2(2) 的合成 25-26
2.2 X-射线单晶结构分析结果 26-28
2.2.1 结晶学数据 26
2.2.2 晶体结构分析 26-28
2.3 表征 28-31
2.3.1 红外光谱 28-29
2.3.2 热重分析 29-30
2.3.3 XRD 分析 30-31
2.3.4 扫描电镜分析 31
2.4 性质研究 31-32
2.4.1 催化性质研究 31-32
2.5 小结 32-36
3 四种以Keggin 多阴离子为构筑单元的有机-无机杂多钼酸盐的合成，晶体结构和性质表征 36-57
3.1 晶体的合成及结构分析 36-37
3.1.1 {[Cu(2'2-bipy)]6Mo_6O_(22) } [SiMo_(12)O_(40)]·2H_2O(3) 的合成 36
3.1.2 {[Cu(4’4-bipy)]_2[SiMo_(12)O_(40)]}[Cu(4’4-bipy)1.5]·3H_2O(4) 的合成 36-37
3.1.3 {(4'4-Hbipy)_2[SiMo_(12)O_(40)]}·2H_3O(5) 的合成 37
3.1.4 {(C_(12)H_(14)N_2)_2[SiMo_(12)O_(40)]}·2H_3O(6) 的合成 37
3.2 X-射线单晶结构分析结果 37-43
3.2.1 结晶学数据 37
3.2.2 晶体结构分析 37-43
3.3 表征 43-50
3.3.1 红外光谱 43-45
3.3.2 热重分析 45-47
3.3.3 XRD 分析 47-49
3.3.4 扫描电镜分析 49-50
3.4 性质研究 50
3.4.1 催化性质研究 50
3.5 小结 50-57
4 两个以钒、钼为帽的Keggin 结构的新型多钼酸盐的合成，表征以及催化性质 57-68
4.1 晶体合成及结构分析 57-58
4.1.1 (4'4-H_2bipy)_2[SiMo_(14)O_(44)](7)的合成 57
4.1.2 (C_(12)H_(14)N_2)_(1.5)[HSiMo_(10)~ⅥMo_2~ⅤO_(40)(VO)_2](C_(11)H_(11)N_2CuOH)·H_2O(8) 的合成 57-58
4.2 X-射线单晶结构分析结果 58-60
4.2.1 结晶学数据 58
4.2.2 晶体结构分析 58-60
4.3 表征 60-64
4.3.1 红外光谱 60-61
4.3.2 热重分析 61-62
4.3.3 XRD 分析 62-63
4.3.4 扫描电镜分析 63-64
4.4 性质研究 64
4.4.1 催化性质研究 64
4.5 小结 64-68
5 一种以[Mo_8O_(26)]~(4-)多阴离子为构筑单元钼酸盐的合成，晶体结构和性质表征 68-75
5.1 晶体的合成及结构分析 68
5.1.1 Cu_4(C_3N_2H_4)_(10) Mo_8O_(26)(H_2O)_4 (9) 的合成 68
5.2 X-射线单晶结构分析结果 68-70
5.2.1 结晶学数据 68
5.2.2 晶体结构分析 68-70
5.3 表征 70-72
5.3.1 红外光谱 70
5.3.2 热重分析 70-71
5.3.3 XRD 分析 71
5.3.4 扫描电镜分析 71-72
5.4 性质研究 72
5.4.1 催化性质研究 72
5.5 小结 72-75
结论 75-76
参考文献 76-86
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 86-87
致谢 87
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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 无机化学 > 化学元素与无机化合物 > 无机合成化学
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