基于多金属钒酸盐的功能复合材料的合成与性质研究开题报告
2020-06-09 22:33:13
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
1.1 多金属氧酸盐化学的发展历史
多金属氧酸盐(polyoxometalates,简写为poms)化学,简称多酸化学,距今已有近两百年的历史,是无机化学的重要组成部分[1]。多金属氧酸盐是指一类具有无可匹敌的物理和化学性质,从纳米到微米尺寸范围的金属氧化物分子团簇的一个集合[2]。因多金属氧酸盐的阴离子是以金属离子(m)通过氧(o)连接形成不同的多面体{mxoy}为基本结构单元,然后这些多面体之间通过共用角、边或面相连产生的,故多金属氧酸盐又可称为多金属-氧簇化合物。一般不同的多金属氧酸盐,它们在功能、结构、组成以及分子尺寸方面具有多样性[1-4]。多酸研究早期,根据其组成不同分为两大类:第一类是由一种含氧酸盐缩合脱水生成的同多酸[mmoy]n- (isopolyoxometalates);第二类是由两种或两种以上含氧酸盐缩合脱水生成的杂多酸[xxmmoy]n- (x ≤ m) (heteropolyoxometalates),m通常是mo、w、v、nb、ta等前过渡金属元素,或者是这些金属元素的混合,一般情况下这些元素都处于高氧化态;x为杂原子,目前已知有近70种杂原子,所以多酸种类繁多[5-7](图1-1),如钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、铌酸盐以及混合型的钼钒酸盐、钼钨酸盐、钨钒酸盐等。
随着单晶x-射线衍射仪的普及和光电子能谱(xps)、电子顺磁共振(epr)和核磁共振(nmr)等测试手段的进步,人们对多酸的合成和性质的研究有了更好的认识。1991年,m. t. pope和a. m#252;ller教授在德国应用化学杂志上发表了题目为”polyoxometalate chemistry: an old field with new dimensions in several disciplines”的文章,对多酸化学的历史背景、命名、结构类型、电子结构以及潜在应用前景进行了全面的阐述,首次提出”金属-氧簇 (metal-oxygen clusters)”概念,从而更加准确的反映了多酸的本质[8]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1.使用水热,溶剂热法合成钒多酸化合物。
2.红外光谱:利用nicolet 470 ft-ir红外光谱仪,测定范围400-4000cm-1,kbr压片。
3.热重:利用pyris diamond tg/dta分析仪测定,测定条件:氮气氛围、加热速度10 ℃min-1。