导读:本文包含了杂化物论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:卟啉,光催化,金属,吡啶,结构,晶体,光敏剂。
杂化物论文文献综述
王昆鹏[1](2019)在《以砷为杂原子的多钨酸盐杂化物的制备及性质研究》一文中研究指出砷钨型多金属氧酸盐(POMs)是多酸化学的一个重要分支,具有丰富的化学组成,一定的光敏性和可逆的多电子氧化还原等特性,是很理想的催化材料,在电化学,光/电催化和医疗等方面拥有广泛的发展前景。本文以亚砷酸钠为砷源,选择适合的有机配体,通过发挥过渡金属和碱金属的桥连作用对结构进行修饰,利用水热方法合成以砷为杂原子的八种新颖的有机-无机杂化物。根据元素组成分析和单晶X-射线衍射的结果确定其分子式为:(H_2bib)_5[Co_4(H_2O)_2(AsW_9O_(34))_2]·2H_2O(1)[Cu_6(imi)_6{As~(III)W_9O_(30)Cl_3}_2]·6H_2O(2)[Cu_3~I(pz)_2(phen)_3]_2[Cu~I(phen)_2][{Na(H_2O)_2{As~(III)W_9 O_(33)}_2(V_5~(IV)Cu~(II)O_6)]·6H_2O(3)(H_3btp)_4[Fe_4(OH)_2(AsW_9O_(34))_2]·4H_2O(4)(H_2bth)_3(As_2W_(18)O_(62))(5)(Hbpy)_2{Mn(bpy)_3}_2[As_2W_(18)O_(62)](6)(H_2imi)_5[As_2W_(18)O_(62)]·H_2O(7){Ag(Hptp)_2}_2[AsW~VW_(11)~(VI)O_(40)]·3H_2O(8)Bib=1,4-Bis(imidazol-1-ylmethyl)benzene,imi=imid azole,pz=pyrazine;phen=1,10-phenanthroline,bth=1,6-bis(triazol)hexane,py=2,2’Bipyridine,ptp=4'-4(4-pyridine)-2,2':6',2"-terpyridine)结构分析表明:化合物1和4是由两个叁缺位的[AsW_9O_(34)]~(9-)离子分别与[Co_4(H_2O)_2]和[Fe_4(OH)_2]阳离子配位形成的四取代夹心结构砷钨酸盐化合物。化合物2是由[Cu_6(imi)_6]配合物桥单元连接两个氯取代的[As~(III)W_9O_(30)Cl_3]阴离子而形成6-铜夹心的化合物,每个夹心簇与周围12个阴离子簇相连形成具有立方密堆积的12-连接的{3~(24)·4~(36)·5~6}拓扑结构。化合物3是基于带有1-D隧道的超分子金属有机主体网和混合6-TM夹心的砷钨酸盐客体链的3-D主客体结构,其中主体网是由独特的叁核配合物{Cu_3(phen)_3(pz)_2}通过交迭的π-π堆积作用而形成的,客体链通过弱作用镶嵌在主体网的隧道中。是首例基于无机链和叁维金属有机网络的主客体夹心型砷钨酸盐化合物。化合物4是6-铜配合物取代的夹心砷钨酸盐组成的12-连接的带有{3~(24)·4~(36)·5~6}拓扑结构的密堆积网络。化合物5-7是有机配体修饰的Dawson型砷钨酸盐超分子网络。化合物8是一种复杂的原位配体形成的配合物修饰的Keggin型超分子化合物。化合物1-8既能催化过氧化氢等具有氧化性的物质,也能催化抗坏血酸等具有还原性的物质,是潜在的双功能传感材料。在紫外灯照射下化合物1-8均对亚甲基蓝(MB),罗丹明B(RhB)等的降解具有光催化活性,包含纯无机一维链和叁维有机配体网络的主客体分子夹心型砷钨酸盐化合物(化合物3)的催化活性高于其他零维化合物。首次研究了配合物1-8作为赝电极的电容性能,恒流充放电性能研究体现了其出色的电容性,说明八种化合物均是在高电流密度下的高比电容材料,验证了其作为电极材料电容性能方面的优越性,此外化合物1-8均表现出较好电极稳定性。对比实验结果发现化合物3作为超级电容器的电极活性材料,具有更高的比电容(825 F·g~(-1),电流密度为2.4 A·g~(-1)),这个值不仅高于其它七种POMs还远远高于其他报道的POMs和POM基复合材料,化合物3更好的电容性能,可以归因于V~(4+)的引入、独特的主客体结构和丰富的π电子系统,提高了离子、电子的传输和转换效率,同时带有隧道的主客体结构,增大了材料的比表面积,提供了电子传输的空间。(本文来源于《哈尔滨师范大学》期刊2019-06-01)
都娜娜[2](2019)在《以{BW_(12)}为基元的无机—有机杂化物的合成及光电性能研究》一文中研究指出Keggin型多酸阴离子作为研究最多的多金属氧酸盐之一,拥有36个具有配位能力的氧原子且呈现Td对称,保证了立体定向和丰富的共价配位。Keggin型多酸阴离子易于和不同的金属及有机化合物形成具有新颖结构的配合物,且这类化合物在材料、化学和医学等方面有着广泛的应用。其中{BW_(12)O_(40)}~(5-)簇阴离子具有较高的表面电荷密度和较强的配位能力,更容易与金属离子形成多功能复合材料。因此,本文通过水热法合成了基于{BW_(12)}多金属氧酸盐的6种无机-有机杂化物,通过元素分析、IR、TG、SEM和X-射线单晶衍射对晶体结构进行了表征,确定其分子式为:[{Ag(phen)_2}_4{Ag(phen)}_2(BW_(12)O_(40))](OH)(phen=1,10-phenanthroline)(1)[{Ag_5(pz)_7}(BW_(12)O_(40))](pz=pyrazine)(2)[{Cu(bim)_2}][{Cu(bim)_2(H_2O)}_2][{Cu(bim)_2}_2(BW_(12)O_(40))_2]·6H_2O(bim=biimidazole)(3)[{Cu(bipy)_2}][{Cu(bipy)_2}_2(BW_(12)O_(40))](OH)(bipy=2,2′-bipyridine)(4)[{Cu(en)_2(H_2O)}][{Cu(Hpdc)(en)}{Cu(en)_2}(BW_(12)O_(40))](OH)·2H_2O(Hpdc=2-picolinic acid,en=ethylenediamine)(5)[{Cu_5~Ⅰ(pz)_6(H_2O)_4}(BW_(12)O_(40))](6)X-射线单晶衍射分析表明:化合物1-6都是以[BW_(12)O_(40)]~(5-)为结构单元的化合物。化合物1-2是银离子修饰的配合物,在化合物1中,相邻的两个[BW_(12)O_(40)]~(5-)簇阴离子通过{Ag(phen)}连接形成一个对称结构的双聚体,并通过超分子作用形成一维、二维、叁维结构。化合物2中,[BW_(12)O_(40)]~(5-)簇阴离子作为八齿配体嵌入到Ag-pz框架的孔洞中,形成了一种具有新拓扑符号{4~2·5~4}_2{4~4·5~(12)·6~8·7~3·9}{4~4·5~3·6~3}{4~4·5~5·6·7~4·9}{7~3}的POMOFs化合物。在化合物3中,相邻的[BW_(12)O_(40)]~(5-)多阴离子和{Cu(bim)_2}连接,两个这样的结构单元通过氢键作用形成对称结构,两个{{Cu(bim)_2(H_2O)}和一个{Cu(bim)_2}片段形成一个叁明治结构,对称结构和叁明治结构通过氢键作用相互交替构成一维链,相邻的一维链通过π-π堆积作用构成二维结构,二维结构通过超分子作用进而构成叁维结构。化合物4是由{Cu(bipy)_2}_2{BW_(12)O_(40)}和[Cu(2,2′-bipy)_2]片段通过π-π堆积作用交替连接构成无限的一维链,并通过超分子作用形成以abab排列方式的二维和叁维结构。在化合物5中,每个[BW_(12)O_(40)]~(5-)簇阴离子和{Cu(Hpdc)(en)}{Cu(en)_2}构成了一个新片段,每个新片段与[Cu(en)_2(H_2O)]~(2+)单元通过弱的Cu-O键形成的结构单元,然后,结构单元通过超分子作用形成一维链结构、二维结构和叁维结构。在化合物6中,铜离子和pz配体交替连接形成具有葫芦状的十二元金属大环{Cu(pz)}_(12)的二维Cu-pz层,层与层通过[BW_(12)O_(40)]~(5-)簇阴离子连接形成3D的POMOFs结构。以合成的化合物作为电极的活性物,同时对课题组前期合成的结构、组成相似的化合物[{Ag_5(pz)_7}(SiW_(12)O_(40))](OH)·H_2O(7)和(Hpyr)[{Ag(pz)}_2(PMo_(12)O_(40))](8)(pz=pyrazine,pyr=pyrrole)进行了对比研究,通过叁电极系统,在1M H_2SO_4溶液中,研究了超级电容性能,通过循环伏安,恒电流充放电,阻抗测试,以及循环寿命测试对其电容性能进行了评价,结果表明,这些化合物均具有氧化还原峰,说明电极材料具有赝电容行为,当电流密度为2.16A g~(-1)时,化合物的比电容均大于500F g~(-1),高于文献报道,其大小顺序为:化合物8>化合物2>化合物7>化合物1>化合物5>化合物4>化合物3>化合物6。Ag离子修饰的化合物比电容高于Cu离子修饰的化合物。当循环1000次后,其电容保留率仍达到80%以上,说明合成化合物是理想的超级电容器的电极材料。以罗明丹B和亚甲基蓝两种染料的降解为探针反应,研究了合成化合物的光催化活性,结果表明,在90min内对亚甲基蓝的降解率均达到91%以上,在150min内对罗明丹B的降解率均达到90%以上,说明合成化合物对降解罗明丹B和亚甲基蓝染料效果很好,是优异的光催化材料。(本文来源于《哈尔滨师范大学》期刊2019-06-01)
汗尼克孜·阿卜杜克热木[3](2019)在《对叔丁基苯基卟啉和原卟啉ix-ZnO/TiO_2杂化物的的合成及气敏性》一文中研究指出近年来,卟啉及卟啉-金属氧化物杂化材料引起了国内外学者广泛的兴趣和关注,在太阳能电池、光催化、传感器等方面用途十分广阔。本文将对叔丁基苯基卟啉和原卟啉ix-ZnO、原卟啉ix-TiO_2杂化材料作传感试剂制备光波导气体传感器件;分析了气敏器件各种性能(灵敏度、稳定性、选择性等),探讨了环境湿度对器件性能的影响。(1)使用Adler-Longo方法合成对叔丁基苯基卟啉,并将其用作传感材料。分别研究了对叔丁基苯基卟啉氯仿溶液及其薄膜的电子吸收光谱以便比较溶液和固态状态下的吸收光谱;采用旋涂法制得了基于自由基对叔丁基苯基卟啉的光波导气敏器件;分别研究了卟啉膜暴露于NO_2、H_2S、SO_2等气体前后的薄膜吸光度的变化,并挑选了OWG测试系统的光源。这种易于制备的传感器对NO_2具有高灵敏度和选择性,响应时间快(3 s),恢复时间慢(10 min左右),能够在室温下测量低至1×10~(-8)(V/V_0)的NO_2;用扫描电子显微镜(SEM)对接触NO_2前后的薄膜形貌进行了表征。通过紫外-可见光谱观察了薄膜稳定性,制备几天后检测了传感元件对NO_2气体的响应值,其RSD值为1.66%;元件受环境湿度影响不大。(2)采用溶胶-凝胶法制备了ZnO溶胶,用浸渍提拉法将其固定在载玻片上,然后将热处理过的ZnO薄膜浸泡在原卟啉ix溶液中一定时间,得到了原卟啉ix-ZnO杂化膜。用紫外-可见、红外、拉曼光谱等对所合成的杂化膜进行了表征;根据杂化膜暴露于NO_2气体前后的吸光度变化,挑选了光波导测试系统的光源。该杂化膜OWG传感器对NO_2气体显示出高灵敏度和选择性,响应时间快,但响应动态曲线不能完全恢复至基线。传感器能够在周围温度下测量低至1×10~(-8)(V/V_0)的NO_2气体。用SEM表征ZnO膜、杂化膜的表面形貌。在暴露于NO_2之后,检测杂化膜的IR光谱以研究响应机制;还研究了湿度对杂化薄膜气敏装置的影响及其对NO_2的响应的影响。利用UV–Vis光谱观察薄膜的稳定性,并在薄膜制备后的几天内测量了这些薄膜传感装置对NO_2气体的响应变化,获得的RSD值为1.54%。(3)将钛酸丁酯与原卟啉ix按一定的物质的量比混合,经过磁力搅拌、超声等过程得到深紫色溶胶。采用甩涂法将卟啉ix-TiO_2杂化溶胶固定在载玻片上进行热处理得到原卟啉ix-TiO_2杂化薄膜OWG气敏元件并对其用UV-Vis、IR、Raman光谱等进行表征。同前两章一样,根据该杂化膜暴露于NO_2气体前后的吸光度变化,选择了该测系统的光源。该杂化膜OWG传感器对NO_2气体显示出高灵敏度和选择性,响应时间快,但响应动态曲线不能恢复至基线。进行条件筛选实验,筛选出最适宜备膜条件:当酞酸丁酯和原卟啉ix的物质的量比为1:2、匀胶机的旋转速度为1400 rpm时,该敏感元件对NO_2表现出一定的选择性,检测限为10~(-9)(V/V_0);环境湿度对敏感元件本身的影响可以忽略不计,但是当环境湿度较高时,其对敏感元件对NO_2的响应有一定的影响。对敏感元件的稳定性进行研究。(本文来源于《新疆大学》期刊2019-05-25)
张婷,左莹,马腾颖[4](2019)在《基于Lindqvist型多酸杂化物染料敏化太阳能电池光敏剂的理论研究》一文中研究指出基于实验合成的C280,设计了5种Lindqvist型六钼酸盐有机无机杂化物染料。采用含时密度泛函理论(TDDFT)方法系统研究了这5种染料体系的吸收光谱,电子转移特征和光电性能参数。计算结果表明,该类多酸基染料符合n型染料的基本条件,相比于染料C280,多酸基染料在太阳光谱的范围内均表现出宽而强的吸收,且该吸收主要是由多酸的引入而引起的。可以预测该化合物染料具有优异的光电性质,有望设计合成性能优异的光敏染料。(本文来源于《山西大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期)
代娇娇,李再峰,李东新,温永红[5](2019)在《聚氨酯/水滑石杂化物纳米复合材料的结构与性能》一文中研究指出将负离子水性聚氨酯与锌铝水滑石通过超声共混的方法,得到改性锌铝水滑石杂化物(OLDH),再将其与聚醚多元醇、多元异氰酸酯共混反应,以二甲硫基甲苯二胺为扩链剂,制备聚氨酯(PU)/OLDH纳米复合材料。结果表明,当OLDH的质量分数小于2%时,OLDH均匀地分散在PU基体中,二者相容性较好。相比于PU,当OLDH的质量分数为1%时,PU/OLDH纳米复合材料的拉伸强度增强了33.4%;当OLDH的质量分数为2%时,撕裂强度和扯断伸长率分别提高了8.3%和35.7%。相比于PU,PU/OLDH纳米复合材料质量损失率为50%时的温度约升高21℃,玻璃化转变温度升高4.4℃。(本文来源于《合成橡胶工业》期刊2019年02期)
周欣,叶晶,王志花,靳素荣[6](2019)在《两个基于多金属氧簇和咪唑类化合物的有机-无机杂化物的合成及性质》一文中研究指出在室温条件下合成了2个多金属氧簇化合物(Hbidp)_3(PMo_(12)O_(40))·bidp (1)和(Hbid)_3(PMo_(12)O_(40))·bid (2)(bidp=苯并咪唑基苯酚,bid=苯并咪唑)。通过红外、元素分析和X射线单晶衍射分析对2个化合物进行了表征。化合物中多酸阴离子与有机组分通过氢键、静电引力及π-π堆积作用形成一维链状多金属氧簇化合物晶体。电化学性质研究表明化合物1和2均具有优良的氧化还原性质。光催化研究结果显示化合物1和化合物2对罗丹明B和亚甲基蓝具有良好的光催化降解作用。(本文来源于《无机化学学报》期刊2019年01期)
王青林,梁爽,曾凌[7](2018)在《一种基于柔性双(吡啶)-双(酰胺)配体和Keggin型多酸的杂化物的合成及性能》一文中研究指出利用水热合成技术设计合成了一种基于柔性双(吡啶)-双(酰胺)配体和Keggin型多酸阴离子[PW_(12)O_(40)]~(3-)的有机-无机杂化物[(H_2bpah)2(PW_(11)~ⅥW~VO_(40))]·2H_2O(1)(bpah=N,N'-双(3-吡啶酰胺基)-1,6-己烷),并通过红外光谱和单晶X-射线衍射对杂化物的结构进行了表征.此杂化物的结构单元是由质子化的双(吡啶)-双(酰胺)配体H_2bpah、Keggin型多阴离子[PW_(11)~ⅥW~VO_(40)]~(4-)和结晶水分子组成的,离散的H_2bpah和[PW_(11)~ⅥW~VO_(40)]~(4-)间通过氢键作用拓展成叁维超分子网络结构.标题杂化物修饰碳糊电极可以有效电催化还原亚硝酸钾和过氧化氢,而且此杂化物在紫外光照射下可以光催化降解有机染料分子亚甲基蓝和罗丹明B.(本文来源于《渤海大学学报(自然科学版)》期刊2018年02期)
王美丹[8](2018)在《吡啶衍生物碘银酸盐杂化物结构调变与光致变色性能》一文中研究指出基于电子给-受(D-A)型有机-无机杂化材料,不仅具有组成、结构、功能多样性和显着的协同效应,而且在温度/光/电/磁/溶剂刺激下可发生电子转移(ET),产生有色自由基,进而表现出多因素响应的变色性能。其中,光致变色无机-有机杂化材料在装饰、显示器、传感、数据存储、保护、记忆、催化等方面有潜在的应用价值,引起了广泛的关注。目前,大部分电子转移(ET)型变色材料基于强p酸的紫罗碱或萘四甲酰基二酰基亚胺(NDIs)与强的路易斯碱金属卤酸盐、金属磷酸盐、金属羧酸盐、金属氰化物和分子筛匹配。Saha提出:强p酸的NDIs与较强的路易斯碱(OH~-和F~-)匹配,发生自发的热诱导电子转移;强p酸的NDIs与弱的路易斯碱(AcO~-,H_2PO_4~-和F~-)匹配,发生光诱导的电子转移;强p酸的NDIs与较弱的路易斯碱I~-匹配,易形成电荷转移(CT)复合物或阴离子-p复合物。光致变色材料的实际应用给生活带来了方便,因此丰富变色材料组成、结构和有效的提高变色材料的性能是必要的。基于此,提出:调变不同强度的p酸受体与不同强度的路易斯碱匹配,研究相关的光致变色性能。最近,我们课题组报道了一些中等强度的p酸电子受体烟酸酰肼、异烟酸甲酯、吡嗪、苯并叁氮唑与弱路易斯碱碘金属酸盐匹配,它同时展示了分子间的CT和光诱导分子间的ET,表现出独特的光致变色性能,这很大程度上是由于中等强度的电子接受体的引入。在此基础上,进一步引入不同中等缺电子的受体与具有结构多样性、带隙的可调变性和独特的光敏性等优异性能的碘银酸盐匹配,可以有效地调变碘银酸盐的电子行为,从碘银酸盐的光解到光致电子转移,从而产生不同机制的光致变色行为。本论文以吡啶及其衍生物作为中等强度的电子接受体,以弱的路易斯碱碘银酸盐为电子给体,通过调变有机物、碘化银、溶剂、氢碘酸和温度,成功构筑了一系列结构新颖的碘银酸盐杂化物,表现出了独特的光响应行为和光致变色机制,研究发现:1、将中等强度的电子受体吡啶衍生物引入到碘银酸盐体系中,合成六个化合物[MPy][AgI_2](1),[MPy][Ag_2I_3](2),[o-MCMP][Ag_4I_5](3),[m-MCMP][Ag_7I_9](4),[m-HCMP][AgI_2]·H_2O(5),[p-HCMP][AgI_2]·H_2O(6),(MPy~+=N-methylpyridinium,o-MCMP~+=N-methyl-2-(carbomethoxy)pyridinium),p-MCMP~+=N-methyl-3-(carbomethoxy)pyridinium),p-HCMP~+=N-protonated-3-(carbomethoxy)pyridinium),m-HCMP~+=N-protonated-4-(carbomethoxy)pyridinium)).通过结构调变,表现出不同的光响应行为和光致变色机制。2、通过降低受体的接受电子的能力,将吡啶与弱路易斯碱碘银酸盐匹配,表现出碘银酸盐光解的光响应机制,并伴随着银颗粒产生,进而发生了从Ag~0到甲基化吡啶阳离子的次生电子转移。无机组分的聚集密度是光响应速率的重要影响因素。3、烟酸甲酯衍生物为电子受体合成的碘银酸盐,光诱导发生从碘银酸盐到有机物的有效电子转移。其中阴离子的给予能力(阴离子的尺寸、碘与阳离子的比例)是影响光致变色的主要因素。当阴离子相同时,含有较强电子接受体的化合物分子间电荷转移一定程度抑制了其分子间电子转移的发生。本文中所用到的有机组分及缩写:(本文来源于《山西师范大学》期刊2018-06-01)
林姝霖[9](2018)在《咪唑并哒嗪碘金属酸盐杂化物的构筑与光致变色性质研究》一文中研究指出基于电子给-受单元的有机-无机光致变色杂化材料,由于其可调谐的电子转移、良好的组成和结构依赖性以及潜在的协同效应而引起了人们的极大兴趣。然而,提高光致变色材料的性能仍是一个非常迫切和严峻的挑战。这些有机-无机杂化的光致变色材料主要是氯金属酸盐、羧酸盐、分子筛和磷酸盐等。为了确保有机自由基的稳定性和有效的电子转移,通常首选强电子接受体(强的路易斯酸),如紫罗碱、萘二亚酰胺和叁吡啶基叁嗪等,而与之匹配的通常是强的电子给体(强的路易斯碱)。这种相对单一的组成类型限制了杂化物的结构多样性和光致变色行为。因此,组分的丰富和电子给-受体匹配的多样性是调节结构、电子行为和变色性质的有效策略。本论文以原位烷基化咪唑并哒嗪阳离子(MIPDz+/AIPDz+)为结构导向剂和相对较弱的电子接受体,以灵活多变配位模式和半导体性质的碘金属酸盐为电子给予体,构筑了一系列具有不同阴离子骨架的碘金属酸盐杂化变色材料,并采用一系列表征手段确认了碘金属酸盐不同的变色机制。探究了相对较弱接受电子能力的烷基化咪唑并哒嗪阳离子,对碘金属酸盐杂化物结构、光响应行为和光致变色机制的调变。初步得出以下结论:1、结构导向方面:以烷基化咪唑并哒嗪阳离子为结构导向剂,通过调变碘化物的种类、用量及不同的烷基化试剂,可以形成一系列聚集程度不同的碘金属酸盐杂化物。2、光致变色机制调变方面:将缺电子咪唑并哒嗪阳离子引入到碘银酸盐体系,实现了杂化物从光学惰性、到光解、再到光解与电子转移共存的分级响应机制和结构依赖的光致变色;将甲基化咪唑并哒嗪阳离子引入到碘铜/铅酸盐体系,实现了从碘铜/铅酸盐阴离子骨架到有机阳离子之间的分子间电子转移并伴随着有色自由基的形成,这种优异的变色行为归因于给电子体碘铜/铅酸盐阴离子与接受电子体咪唑并哒嗪阳离子之间合适的匹配行为。与强的电子接受体相比,接受能力较弱的烷基化咪唑并哒嗪阳离子与碘金属酸盐骨架可以形成有效的电子匹配关系,从而可以有效的发挥碘金属酸盐的半导体性质,为有机-无机杂化光致变色材料性质的优化和定向设计提供了有价值的参考。(本文来源于《山西师范大学》期刊2018-06-01)
吕晓飞[10](2018)在《系列卟啉—多酸离子型杂化物的制备、表征及其光催化性能的研究》一文中研究指出由于卟啉环内有18个共轭电子,存在共轭双键,在紫外可见光照射下可传递电子或激发电子。其光敏性很高,光照下能够降解污染物。多金属氧酸盐的结构与半导体相似,在紫外至可见光区有明显的的吸收峰。紫外光条件下,可产生活性自由基,从而达到降解有机污染物的目的。本文采用四硝基苯基卟啉分别同Anderson型多金属氧酸盐以及keggin型多金属氧酸盐反应,制得3个新离子型四硝基苯基卟啉-Anderson型多酸有机无机杂化物和3个新离子型四硝基苯基卟啉-Keggin型多酸有机无机杂化物,并进行了系统表征工作。之后系统研究了基于Anderson型多酸杂化物作为光催化剂对1.5-二羟基萘进行光催化降解的反应性能,和基于Keggin型多酸杂化物作为光催化剂对模拟油中含硫化合物的光催化氧化脱硫性能。本论文取得的主要成果如下:1.选择具有光敏性的四硝基苯基卟啉(C44H26N8O8,记为TNPP)分别与 Anderson 型多金属氧酸盐[N(C4H9)4]2{H2ZnMo6O18[(OCH2)3CNH2]2}(记为 ZnMo6),[N(C4H9)4]2{MnMo6O18[(OCH2)3CNH2]2}(记为 MnMo6),[N(C4H9)4]3{FeMo6O18[(OCH2)3CNH2]2}(记为 FeMo6)作用,成功合成了叁种离子型杂化物(H2TNPP){H2ZnMo6O18[(OCH2)3CNH2]2}(记为TNPP-ZnMo6),(H2TNPP)1.5{MnMo6O18[(OCH2)3CNH2]2}(记为TNPP-MnMo6),(H2TNPP)1.5{FeMo6018[(OCH2)3CNH2]2}(记为 TNPP-FeMo6),通过 FT-IR,UV-vis,1HNMR,元素分析,Jobs 曲线,循环伏安法等手段表征了其组成和结构。研究了新合成的叁种杂化物,本课题组报道的(H2TPP){H2ZnMo6O18[(OCH2)3CNH2]2}(记为 TPP-ZnMo6),(H2TPP)1.5{MnMo6018[(OCH2)3CNH2]2}(记为 TPP-MnMo6),(H2TPP)1.5{FeMo6O18[(OCH2)3CNH2]2}(记为 TPP-FeMo6)以及原料多酸和原料卟啉光催化降解1.5-二羟基萘性能的研究,结果表明可见光条件下TPP-ZnMo6对1.5-二羟基萘的光催化降解性能最好。在催化剂TPP-ZnMo6用量为4mg,反应温度35 ℃,在8 min内TPP-ZnMo6对DHN的降解率可达100%。催化剂TPP-ZnMo6在连续完成10次光催化反应后对DHN的催化降解率无明显下降,表明该催化剂重复使用性能良好。而催化反应速率加快是由于在卟啉体系中引入多金属氧酸盐,可见光照射下卟啉和多酸之间发生电荷转移和能级跃迁,将能量转移给氧气,生成单线态氧的量增加,加速催化反应进行。2.选择光敏性的四硝基苯基卟啉(C44H26N808,记为TNPP)分别与Keggin 型多金属氧酸盐 H3PW12O40·xH2O(PW12),H3PMo12O40·xH2O(PMo12),H4SiMo12O4·xH2O(SiMo12)作用,成功合成了叁种离子型杂化物(H2TNPP)(HPW12O40)·2C4H8O·2H2O(记为 TNPP-PW12)、(H2TNPP)(HPMo12O40)·5C4H8O·5H2O(记为 TNPP-PMo12)、(H2TNPP)(H2SiMo12O40).3C4H80.3H20(记为 TNPP-SiMo12)。通过 FT-IR,UV-vis,,元素分析,光谱滴定法等测试方法对其组成和结构进行了表征。研究了新合成的叁种杂化物,本课题组本课题组报道的(H2TPP)(HPW12O40)·2C4H8O·2H2O(记为 TPP-PW12)、(H2TPP)(HPMo12O40)-5C4H8O-5H20(证为 TPP-PMo12)、(H2TPP)(H2SiMo12O40)·3C4H8O·3H20(记为 TPP-SiMo12)以及原料多酸光催化氧化脱硫性能的研究,结果表明TPP-PW12的催化氧化脱硫性能最佳。在500W汞灯条件下,催化剂TPP-PW12使用量为30mg,H2O2用量为0.3ml,含硫量为500ppm的DBT在反应18min可完全降解,BT在反应45min可完全降解。催化剂TPP-PW12进行10次循环反应后,光催化氧化的脱硫效果仍在93%以上。而催化脱硫体系的反应速率加快是由于卟啉与多酸间形成了电子给体-受体体系,形成光生电子,二者光照条件下发生协同作用,生成活性自由基·OH和O2-,加速催化反应进行。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-28)
杂化物论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
Keggin型多酸阴离子作为研究最多的多金属氧酸盐之一,拥有36个具有配位能力的氧原子且呈现Td对称,保证了立体定向和丰富的共价配位。Keggin型多酸阴离子易于和不同的金属及有机化合物形成具有新颖结构的配合物,且这类化合物在材料、化学和医学等方面有着广泛的应用。其中{BW_(12)O_(40)}~(5-)簇阴离子具有较高的表面电荷密度和较强的配位能力,更容易与金属离子形成多功能复合材料。因此,本文通过水热法合成了基于{BW_(12)}多金属氧酸盐的6种无机-有机杂化物,通过元素分析、IR、TG、SEM和X-射线单晶衍射对晶体结构进行了表征,确定其分子式为:[{Ag(phen)_2}_4{Ag(phen)}_2(BW_(12)O_(40))](OH)(phen=1,10-phenanthroline)(1)[{Ag_5(pz)_7}(BW_(12)O_(40))](pz=pyrazine)(2)[{Cu(bim)_2}][{Cu(bim)_2(H_2O)}_2][{Cu(bim)_2}_2(BW_(12)O_(40))_2]·6H_2O(bim=biimidazole)(3)[{Cu(bipy)_2}][{Cu(bipy)_2}_2(BW_(12)O_(40))](OH)(bipy=2,2′-bipyridine)(4)[{Cu(en)_2(H_2O)}][{Cu(Hpdc)(en)}{Cu(en)_2}(BW_(12)O_(40))](OH)·2H_2O(Hpdc=2-picolinic acid,en=ethylenediamine)(5)[{Cu_5~Ⅰ(pz)_6(H_2O)_4}(BW_(12)O_(40))](6)X-射线单晶衍射分析表明:化合物1-6都是以[BW_(12)O_(40)]~(5-)为结构单元的化合物。化合物1-2是银离子修饰的配合物,在化合物1中,相邻的两个[BW_(12)O_(40)]~(5-)簇阴离子通过{Ag(phen)}连接形成一个对称结构的双聚体,并通过超分子作用形成一维、二维、叁维结构。化合物2中,[BW_(12)O_(40)]~(5-)簇阴离子作为八齿配体嵌入到Ag-pz框架的孔洞中,形成了一种具有新拓扑符号{4~2·5~4}_2{4~4·5~(12)·6~8·7~3·9}{4~4·5~3·6~3}{4~4·5~5·6·7~4·9}{7~3}的POMOFs化合物。在化合物3中,相邻的[BW_(12)O_(40)]~(5-)多阴离子和{Cu(bim)_2}连接,两个这样的结构单元通过氢键作用形成对称结构,两个{{Cu(bim)_2(H_2O)}和一个{Cu(bim)_2}片段形成一个叁明治结构,对称结构和叁明治结构通过氢键作用相互交替构成一维链,相邻的一维链通过π-π堆积作用构成二维结构,二维结构通过超分子作用进而构成叁维结构。化合物4是由{Cu(bipy)_2}_2{BW_(12)O_(40)}和[Cu(2,2′-bipy)_2]片段通过π-π堆积作用交替连接构成无限的一维链,并通过超分子作用形成以abab排列方式的二维和叁维结构。在化合物5中,每个[BW_(12)O_(40)]~(5-)簇阴离子和{Cu(Hpdc)(en)}{Cu(en)_2}构成了一个新片段,每个新片段与[Cu(en)_2(H_2O)]~(2+)单元通过弱的Cu-O键形成的结构单元,然后,结构单元通过超分子作用形成一维链结构、二维结构和叁维结构。在化合物6中,铜离子和pz配体交替连接形成具有葫芦状的十二元金属大环{Cu(pz)}_(12)的二维Cu-pz层,层与层通过[BW_(12)O_(40)]~(5-)簇阴离子连接形成3D的POMOFs结构。以合成的化合物作为电极的活性物,同时对课题组前期合成的结构、组成相似的化合物[{Ag_5(pz)_7}(SiW_(12)O_(40))](OH)·H_2O(7)和(Hpyr)[{Ag(pz)}_2(PMo_(12)O_(40))](8)(pz=pyrazine,pyr=pyrrole)进行了对比研究,通过叁电极系统,在1M H_2SO_4溶液中,研究了超级电容性能,通过循环伏安,恒电流充放电,阻抗测试,以及循环寿命测试对其电容性能进行了评价,结果表明,这些化合物均具有氧化还原峰,说明电极材料具有赝电容行为,当电流密度为2.16A g~(-1)时,化合物的比电容均大于500F g~(-1),高于文献报道,其大小顺序为:化合物8>化合物2>化合物7>化合物1>化合物5>化合物4>化合物3>化合物6。Ag离子修饰的化合物比电容高于Cu离子修饰的化合物。当循环1000次后,其电容保留率仍达到80%以上,说明合成化合物是理想的超级电容器的电极材料。以罗明丹B和亚甲基蓝两种染料的降解为探针反应,研究了合成化合物的光催化活性,结果表明,在90min内对亚甲基蓝的降解率均达到91%以上,在150min内对罗明丹B的降解率均达到90%以上,说明合成化合物对降解罗明丹B和亚甲基蓝染料效果很好,是优异的光催化材料。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
杂化物论文参考文献
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