【技术实现步骤摘要】
两种三维准轮烷型多酸基金属有机框架材料的制备及应用
本专利技术涉及两种三维准轮烷型多酸基金属有机框架材料的制备及应用。
技术介绍
多酸(Polyoxometalates,POMs)是一类多金属氧簇材料,通常具有丰富的结构,并且具有快速的多电子转移能力。因此,多酸在催化、纳米技术、生物医药、材料科学等方面都被广泛的研究,尤其在储电材料等领域更显示出广阔的应用前景。Keggin多酸作为最传统多酸之一,已经被考虑应用于储电领域,如磷钼酸在放电过程中展示出24电子的还原能力,理论电容为270mAh/g,高于商业阴极材料Li2CoO2(140mAh/g)。然而,多酸易溶于水和较差的导电性抑制了其在水体系超级电容器领域的应用。金属有机框架(Metal-OrganicFrameworks,MOFs)是一类由金属离子和有机配体形成的材料,通常具有丰富的结构尤其是孔道结构,因而展示出较高的比表面积。因此,金属有机框架材料在催化领域受到极大的青睐,并得到迅猛发展。然而,其较差的导电性却限制了其在电化学领域的应用。因此,将多酸引入到金属有机框架结构中,形成多酸基金属有机框架材料(POM-basedMetal-OrganicFrameworks,POMOFs),这样既可以发挥POMs的多电子转移能力又可以继承MOFs丰富的结构及优异的性能。因此,将POMs与MOFs两个领域有机结合,可以将二者的功能的完美结合,充分发挥各组分的优点、弥补各组分的不足。另外,将多酸与金属有机框架材料结合制备成晶体材料而非无定型材料将会进一步提高该材料的导电性。同时,不同种类的多酸与金属有机框架材料结 ...
【技术保护点】
1.两种三维准轮烷型多酸基金属有机框架材料,化学式分别为[CuIICuI3(H2O)2(btx)5(PWVI10WV2O40)]·2H2O (1)和[CuII2CuI2(btx)5(SiMoVI10MoV2O40)]·6H2O (2),其中btx为1, 4‑双(三唑‑1‑甲基)苯;晶体外观分别呈现绿色和黑色块状;晶系均为三斜晶系;空间群均为P‑1;晶胞参数分别为a=13.2381(4) Å,b=13.4004(4)Å,c=14.6492(5)Å,α=108.492(3)°,β=92.529(3)°,γ=97.260(3)°,V=2434.96(14)Å3和a=13.126(2) Å,b=13.321(2)Å,c=14.537(2)Å,α=108.382(4)°,β=92.714(4)°,γ=96.899(4)°,V=2384.7(7)Å3。
【技术特征摘要】
1.两种三维准轮烷型多酸基金属有机框架材料,化学式分别为[CuIICuI3(H2O)2(btx)5(PWVI10WV2O40)]·2H2O(1)和[CuII2CuI2(btx)5(SiMoVI10MoV2O40)]·6H2O(2),其中btx为1,4-双(三唑-1-甲基)苯;晶体外观分别呈现绿色和黑色块状;晶系均为三斜晶系;空间群均为P-1;晶胞参数分别为a=13.2381(4)Å,b=13.4004(4)Å,c=14.6492(5)Å,α=108.492(3)°,β=92.529(3)°,γ=97.260(3)°,V=2434.96(14)Å3和a=13.126(2)Å,b=13.321(2)Å,c=14.537(2)Å,α=108.382(4)°,β=92.714(4)°,γ=96.899(4)°,V=2384.7(7)Å3。2.两种三维准轮烷型多酸基金属有机框架材料的制备方法,其特征在于两种三维准轮烷型多酸基金属有机框架材料的制备方法是按以下步骤完成的:一、制备pH值为2的反应液:将K4Na6[α-1,2-PW10Ti2O39]2·14H2O或H4[SiMo12O40]·6H2O、金属铜盐、1,4-双(三唑-1-甲基)苯加入到蒸馏水中搅拌均匀,然后将该悬浊液的pH值调至2;步骤一中所述K4Na6[α-1,2-PW10Ti2O39]2·14H2O或H4[SiMo12O40]·6H2O与金属盐摩尔比为1:(1~3);步骤一中所述K4Na6[α-1,2-PW10Ti2O39]2·14H2O或H4[SiMo12O40]·6H2O与1,4-双(三唑-1-甲基)苯摩尔比为1:(1~2);步骤一中所述K4Na6[α-1,2-PW10Ti2O39]2·14H2O或H4[SiMo12O40]·6H2O的物质的量与蒸馏水体积比为0.12mmol:(10~20mL);二、制备两种三维准轮烷型多酸基金属有机框架材料:将步骤一中所制备的pH值为2的反应液加入到聚四氟乙烯反应釜中,再在温度为160℃下反应3天,待反应液温度降至室温后洗涤,得到绿色或黑色块状晶体,该绿色或黑色块状晶体具有三维准轮烷型结构;步骤二所述的两种三维准轮烷型多酸基金属有机框架材料的化学式分别为[CuIICuI3(H2O)2(btx)5(PWVI10WV2O40)]·2H2O(1)和[CuII2CuI2(btx)5(SiMoVI10MoV2O40)]·6H2O(2),其中btx为1,4-双...
【专利技术属性】
技术研发人员:马慧媛,柴东凤,庞海军,王新铭,
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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