Cu2+、Co2+、Ni2+與AAPTS的絡(luò)合行為及其在HNbWO6及HTaWO6層間的插入行為研究.pdf

1、插入化學(xué)在最近幾十年來倍受人們關(guān)注。通過逐步離子交換過程將過渡金屬絡(luò)合離子嵌入到層狀過渡金屬氧化物的層間，是構(gòu)建新穎功能材料的有效方式。在本研究工作中，我們探究一些過渡金屬離子M2+（包括Cu2+、Co2+、Ni2+等）與3-（2-氨基乙基氨基）丙基三甲氧基硅烷（簡寫為AAPTS）之間的絡(luò)合行為，以及絡(luò)合離子M(AAPTS)n2+與正丙胺預(yù)支撐層狀鈮鎢酸（簡記為C3-HNbWO6）或正丙胺預(yù)支撐層狀鉭鎢酸（簡記為C3-HTaWO6）之間

2、的插層反應(yīng)行為，借助多晶粉末X射線衍射(XRD)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、漫反射紫外-可見光譜(DRUV-Vis)和掃描電子顯微鏡(SEM)等技術(shù)手段對插層中間體以及終態(tài)插層產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行表征。
　　本工作的主要研究內(nèi)容及研究結(jié)果概括如下:
　　(1)Cu(AAPTS)22+及Co(AAPTS)n2+與C3-HNbWO6或C3-HTaWO6的插層反應(yīng)，以及氧化銅（或氧化鈷）與氧化硅共柱撐層狀鈮鎢酸或鉭鎢酸的研究硝酸

3、銅或氯化鈷的甲醇溶液與AAPTS混合，形成含絡(luò)合離子M(AAPTS)n2+的溶液。該溶液與正丙胺預(yù)支撐層狀過渡金屬氧化物(C3-HNbWO6或C3-HTaWO6)反應(yīng)，M(AAPTS)22+被有效地嵌入各層狀主體的層間。同時，溶液中的AAPTS也相伴進入層間，并在洗滌過程中發(fā)生水解和聚合，形成含硅齊聚體離子。研究結(jié)果表明，n(M2+）/n(AAPTS)比例對插層行為有重要影響。插層產(chǎn)物在空氣氣氛中經(jīng)高溫(673K)焙燒，層間的絡(luò)合離子M

4、(AAPTS)n2+及含硅齊聚體離子發(fā)生氧化分解，形成MOx和SiO2粒子，作為層間柱子共同起著支撐層板的作用。
　　(2)AAPTS和Ni2+在C3-HNbWO6或C3-HTaWO6層間的插層行為及其在層間的現(xiàn)場絡(luò)合行為研究
　　與Cu2+或Co2+的情況不同，在硝酸鎳、AAPTS和甲醇三者混合形成的溶液中，Ni2+與AAPTS分子之間難以發(fā)生有效絡(luò)合作用。當(dāng)含硝酸鎳和AAPTS的甲醇溶液與前驅(qū)體C3-HNbWO6或C3-