夾心型系列多金屬氧酸鹽的合成、表征及性質(zhì)研究.pdf

1、本文利用水熱合成法成功的合成了七個夾心型的過渡金屬（或堿金屬）磷鉬酸鹽，并研究了它們的性質(zhì)，取得了如下創(chuàng)新性成果： 1.共存的孤立的V型中性三分子水簇和質(zhì)子化的二乙烯三胺分子形成了一種未見報道的氫鍵一維帶狀結(jié)構(gòu)，并通過與主體晶格之間的復(fù)雜的氫鍵相互作用形成了一種新的鐵鉬磷酸鹽[C4H15N3]4（H3O）+{Na[FeⅡMoⅤ12O24（OH）6（HPO4）6（PO4）2]}·6H2O（C4H13N3=二乙烯三胺），化合物是在水

2、熱條件下合成的，并且通過元素分析，IR，UV-Vis，TG-DTA，循環(huán)伏安法和單晶X-射線衍射表征并得到其結(jié)構(gòu)。一維帶狀結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定和通過非共價鍵相互作用影響著周圍的1D無機(jī)陰離子鏈的排列起著非常重要的作用，其中1D無機(jī)鏈?zhǔn)怯删哂胸S富配位點的Fe[Mo6P4O31]構(gòu)筑快共價鍵合連接NaO6八面體組成的。 2.在一種新的鐵鉬磷酸鹽[C4H15N3]4Na[NaMoⅤ12O24（OH）6（H2PO4）2（HPO4）4（PO4）2]

3、·8H2O（C4H13N3=二乙烯三胺）的主體晶格中我們首次發(fā)現(xiàn)一種由二分子水簇，孤立的V型中性三分子水簇和質(zhì)子化的二乙烯三胺分子形成的未見報道的氫鍵二維層狀結(jié)構(gòu)，化合物是在水熱條件下合成的，并且通過元素分析，IR，UV-Vis，TG-DTA，循環(huán)伏安法和單晶X-射線衍射表征并得到其結(jié)構(gòu)。小分子二核水簇和三分子水簇和二乙烯三胺的和諧自組裝在穩(wěn)定和影響著它們周圍的1D無機(jī)陰離子鏈的排列起著非常重要的作用，其中1D無機(jī)鏈?zhǔn)怯删哂胸S富配位點的

4、Na[Mo6P4O31]構(gòu)筑快共價鍵合連接NaO6八面體組成的，并且通過復(fù)雜的氫鍵作用形成了3D的結(jié)構(gòu)。 3.通過水熱法合成了一種新的混合價的鐵鉬磷酸鹽[（C13H14N2）3H6]Fe2ⅡFe2ⅢMoⅤ24（H2PO4）8（HPO4）4（PO4）4O48（OH）12（H2O）4·4H2O（C13H14N2=1，3-二（4-吡啶）丙烷=bpp）并通過X射線單晶衍射知道，F(xiàn)e[Mo6P4]2單元和FeO4（H2O）2八面體相互交替

5、連接形成了不同取向的一維鏈，相同取向的鏈之間通過鏈上的PO4的O間的氫鍵形成無機(jī)層，無機(jī)層與無機(jī)層之間通過bpp或者不同取向的鏈上的PO4的O間氫鍵作用形成了相互貫穿的3D的超分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 4.本文通過把水熱反應(yīng)溫度作為孤立的一個反應(yīng)變量，控制其他反應(yīng)條件，例如反應(yīng)時間，pH值，原料的摩爾配比相同，得到兩個新的鐵鉬磷酸鹽（C3H12N2）7FeⅡMoⅤ12（OH）6（HPO4）2（PO4）6O24·8H2O和（C3H12N2）

6、6FeⅡMoⅤ12（OH）6（HPO4）4（PO4）4O24·4H2O（C3H10N2=1，2-丙二胺）。通過對比得知，隨著反應(yīng)溫度的增加，導(dǎo)致了PO4質(zhì)子化程度降低，陰離子帶著更多的電荷，結(jié)果是每個FeⅡ（MoⅤ6P4）2構(gòu)筑快對應(yīng)著更多的抗衡陽離子，并且發(fā)現(xiàn)抗衡陽離子在相互貫穿的3D氫鍵網(wǎng)絡(luò)的形成過程中起著非常重要的作用。 5.本文通過水熱法合成了一種新型的鉬磷酸鹽：（C6H22N4）3{FeⅡMoⅤ12（OH）6（HPO4

7、）4（PO4）4O24）·6H2O（C6H18N4=三乙烯四胺）并通過X射線單晶衍射知道，二分子水和“Z”形的四分子水作為客體分子共存于FeⅡ[Mo6P4O31]2無機(jī)構(gòu)筑塊主體分子中，通過水分子和FeⅡ[Mo6P4O31]2無機(jī)構(gòu)筑塊間的氫鍵作用，得到一種三維氫鍵結(jié)構(gòu)。 6.本文通過水熱法合成了一種新型的鉬磷酸鹽：（C6H22N4）4NaMoⅤ12（OH）6（HPO4）（PO4）7O24·10H2O（C6H18N4=三乙烯四胺

8、=teta）并且通過表征知道，Na[Mo6P4]2單元在晶體結(jié)構(gòu)中同時存在著立式和臥式這兩種不同取向的結(jié)構(gòu)。在化合物的結(jié)構(gòu)中Na[Mo6P4]2單元為模板，得到一種由四核水簇和三乙烯四胺分子組成的含有“六邊形”孔結(jié)構(gòu)的[（H2O）4（teta）]n二維氫鍵網(wǎng)絡(luò)，其中“六邊形”的孔是由三個teta分子和三個四核水簇形成的。立式和臥式的Na[Mo6P4]2單元通過與組成孔的teta分子和四核水簇的氫鍵作用（N...O，O...Ow）固定在“