基于八钼酸盐杂化网络的离子热合成晶体结构和光催化性质.PDF

Vol.33 高等 学校 化 学 学报 No.12 2012年12月 摇 摇 摇 摇 摇 摇 CHEMICALJOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES摇 摇 摇 摇 摇 摇 2623~2627 基于八钼酸盐杂化网络的离子热合成、 晶体结构和光催化性质 1,2 1,3 1,2 1 1 1 丁摇 艳 ,陈鸿利 ,郭立泉 ,傅摇 海 ,陈维林 ,王恩波 (1. 多酸科学教育部重点实验室,东北师范大学化学学院,长春 130024; 2. 吉林工商学院基础部,长春 130062;3. 河北民族师范学院化学系,承德067000) 摘要摇 采用离子热法合成了一个由八钼酸盐和过渡金属配合物构筑的新颖的三维(3D)自穿插网络的有机鄄 玉 吁 遇 无机杂化材料Cu BBTZ H O[茁鄄Mo Mo O ][1,BBTZ=1,4鄄二(三咪唑鄄1鄄乙基)苯]. 化合物1具有由3D 5 3 2 7 26 聚圆环结构和(4,4)二维层构筑的3D 自穿插框架结构. 通过单晶X射线衍射、元素分析、红外光谱和热重 分析对化合物1 的结构进行了表征,并初步研究了其光催化产氢活性. 关键词摇 八钼酸盐;晶体结构;光催化;有机鄄无机杂化;离子热合成 中图分类号摇 O611摇 摇 摇 摇 文献标识码摇 A摇 摇 摇 摇 doi:10.7503/ cjc 多金属氧酸盐化学发展的一个前沿热点领域是多酸的多维多孔化. 在晶体设计和材料合成过程 中,通常以多酸为次级结构建筑单元,通过金属有机片段或有机配体进行连接[1~6]. 多金属氧酸盐作 为一类新奇的金属氧簇,具有形状和尺寸可控以及负电荷和富氧表面高等特性,可用来设计合成具有 新功能的多金属氧酸盐基金属有机框架化合物,在非均相催化、 阴阳离子交换及气体吸附和传感材料 等领域具有潜在的应用价值[7~12]. 如今,能源问题是人类面临的最重要问题之一,利用太阳能分解水 产氢是一种理想的方法. 采用多金属氧酸盐作为光催化材料,在紫外光照射下光催化产生氢已有近30 年的历史. 近年来,许多课题组报道了大量基于经典杂多阴离子[13,14]或钒/ 钼/ 钨同多阴离子[15~19]与金属有 吁 遇 5- 机片段构筑的多维多孔结构,但采用离子热法合成单还原态同多钼酸盐[茁鄄Mo Mo O ] 基三维 7 26 (3D)互穿网络结构却鲜有报道. 本文报道了一例结构新颖的多金属氧酸盐基有机鄄无机杂化化合物 玉 吁 遇 Cu BBTZ H O[茁鄄Mo Mo O ][1,BBTZ=1,4鄄二(三咪唑鄄1鄄乙基)苯]的离子热合成及晶体结构,并考 5 3 2 7 26 察了其光催化产氢性质. 1摇 实验部分 1.1摇 试剂与仪器 所用试剂均为分析纯,未经过提纯处理;[Emim]Br参照文献[20,21]方法合成. Rigaku R鄄AXIS RAPID IP X射线衍射仪(日本理学公司);Perkin鄄Elmer 2400 CHN 型元素分析仪 (美国Perkin鄄Elmer公司);Alpha Centaurt傅里叶变换红外光谱仪(美国尼高力仪器公司),KBr压片, -1 波数范围400~4000 cm ;752 PC 型紫外分光光度计(南京麒麟分析仪器有限公司);Perkin鄄Elmer TGA7热重分析仪(美国Perkin鄄Elmer公司),流动N 保护,加热速率10 益/ min;GC7890T型气相色谱