基于含氮有机组分的多酸化合物的合成与表征开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

1、多酸简介

多酸是在一定酸度值条件下由简单含氧酸盐缩合脱水而成,由两种或者两种以上种类的含氧酸盐缩合脱水形成的酸叫杂多酸[1],它们是由氧原子连接前过渡金属离子而形成的无机金属氧簇。到二十世纪初,已有60多种不同的杂多酸被发现。多酸至今发展了两百多年,人们一直在寻找更为理想、绿色环保又经济实用的合成方法,早期,人们主要是研究多酸的结构与性质,近来,随着科学技术的发展,人们不仅对多酸化合物的结构和性质有了更加深入研究,还对其性能的开发与实际应用作了更多的研究[2]。不过研究最多的是多金属氧酸盐基金属有机配合物(pomocs)的设计和组装,因为他们具有丰富的结构和多样的性质[3],利用水热反应,无机氧簇与配合物反应,已经合成了许多具有一维(1d),二维(2d)和三维(3d)结构的pomoc[4]。如今,己确定的多酸化合物的结构有百余种,而低价和混合价态更是呈现出各种新颖结构,多金属氧酸盐是以无机物为建筑块的无机一有机杂化材料,其具有独特的结构和特殊的理化性质,是一个重要的化学研究领域。基于有机一无机杂化材料的创新,许多化学工作者以基于含氮有机组分和多金属氧簇,同时引入过渡金属离子,合成出一种新型多酸杂化化合物,该类物质结合了有机组分和无机组分两者的优点,其独特的拓扑结构在与分子识别、催化性质有关的材料、分子筛、生物材料化学、光电磁性能材料和传导相关材料等众多领域中都有着良好的应用前景[5,6],从而引起了人们的广泛关注。

pomoc结构多样,目前,较为成熟的类型有keggin型、silverton型、dawson型、anderson型、waugh型和lindquist型。keggin型为最早发现也是最为经典的多酸结构[7]。其结构图如下:

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2. 研究的基本内容与方案

研究内容:

1、设计与合成以含氮有机组分和keggin结构多金属氧酸盐为配位体与过渡金属离子(co2 ,cu2 等)配位聚合反应所生成的新型多金属氧酸盐化合物。

2、研究物料配比、反应体系温度、时间、溶液的酸度等因素对合成化合物的影响情况

3、合成新化合物的组成、结构表征:

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3. 研究计划与安排

1.第1-2周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需条件。确定方案,完成开题报告。

2.第3-14周:基于含氮有机组分和多金属氧簇,同时引入过渡金属离子,在适当条件下合成一种新型有机-无机杂化化合物。讨论物料配比、反应体系温度、时间、溶液的酸度等因素对合成目标产物的影响情况,确定化合物合成条件。采用红外、热重、元素分析、x-射线单晶衍射等方法对合成化合物进行组成与结构分析[15],并研究化合物的吸附性、电化学性质和光催化性能等。

3.第15周:整理实验数据,完成并修改毕业论文。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1].kim k c, pope m t. cation-directed structure changes in polyoxometalate equilibriabetween isomers of bis(9-tungstop -hosphatodioxouranate(vi)) complexes[j]. jam chem soc,1999, 121:8512-8513

[2].katsoulis d e, a survey of applications of polyoxometalates [j]. chem. rev., 1998, 98: 359-387.

[3].荣兴 含氮杂环类单酰胺配体构筑的多酸基过渡金属功能配合物的组装及其性能研究 2017

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