文 献 综 述

目前，多金属氧酸盐化合物的制备是国际上很受关注的一项研究工作，其中比较活跃的是关于钒多酸化学的研究。钒在化合物中可以 3、 4和 5单一价态以及 3、 4与 4、 5混合价态出现，其配位几何构型与自身的氧化态有关。钒具有非凡的结构特性，可采用VO4、VO5和VO6方式配位，钒氧多面体在化合物结构中呈现八面体、四面体、四角方锥和三角双锥等多种结构，且可以强烈扭曲的形式出现。含非金属元素的杂多钒酸盐主要集中以下几类：砷钒酸盐{As/V/O}[1-2]、硼钒酸盐{B/V/O}[3-4]、磷钒酸盐{P/V/O}[5-6]、硅钒酸盐{Si/V/O}[7-8]、以及硫钒酸盐{S/V/O}[9-10]体系。

1.1合成方法

用水热及溶剂热合成法合成含非金属元素硫钒酸盐的一般步骤：将各反应物按一定的物质的量比投料，加入一定量的溶剂（一般是去离子水或者其他有机溶剂），搅拌后转移至内衬聚四氟乙烯内胆的不锈钢反应釜中，在固定温度下使其充分反应、晶化，再自然冷却至室温，得到的晶体产物洗涤出去杂质得到提纯。由于需要的反应条件不同，有些反应体系需要调节pH值，通过调节不同的pH获得不同的晶体[11]。由于钒具有不同的价态，所以我们有时需要改变其化合价，例如以 5价钒为反应物，要得到含不同价态钒的产物，就需要加入还原剂例如可以加入有机胺[12]。有机胺除了作为还原剂以外，还可以作为反应物，所以此类的反应常常需要加入有机胺。除了水热合成之外，还可以用常规溶液和固相的其他方法。近年来出现的可视反应釜一定程度上解决了一般方法反应过程可控性较差的缺点[13]。

1.2影响因素

水热及溶剂热合成的影响因素主要有反应温度，反应物的浓度，体系的PH值以及反应体系中加入的过渡金属阳离子等。

1.2.1 反应温度的影响

温度可以影响化合物在水热溶液中的溶解度、化学反应过程中的物质活性和晶体的生长速率和生成晶体的种类。为了获得较好的晶体通常需要尝试几种不同的温度，一般顺序是由高到低。

1.2.2 反应物浓度的影响

适当的反应物浓度可以有效的加快晶体生长速度，但浓度也不能过大，因为浓度过大会影响溶质对流，反而会降低晶体生长的速率。所以反应物的浓度必须控制在合适的范围内。

1.2.3 反应体系pH值的影响

溶液的pH值不但可以影响溶质的溶解度，影响晶体的生长速度，更重要的是改变了溶液中生长基元的结构，其决定了晶体的结构、外形、大小和开始结晶的温度。实验表明，体系的pH值对水热合成产物有着很大影响。这与化合物的热力学参数有关，由于热力学参数的相似性，不同化合物的形成在水热条件下存在着剧烈的竞争，从而增加水热合成的难度。如何调节反应的pH也是水热合成法的研究重点之一。