钛氧簇合物及其合成方法与用途技术

本发明专利技术提供一种钛氧簇合物及其合成方法与用途，所述钛氧簇合物的分子式为H8{Ti44(μ2‑O)36(μ3‑O)30(B)n(A)2(H2O)2}·xB’；其利用溶剂热合成法，即为在溶剂中进行加热反应，将反应原料简单混合，通过一步自组装反应，即可获得所述钛氧簇合物。该方法的合成要求简单，对原料的纯度要求低，原料获得容易且价格低廉，所用原料均可通过购买化学纯试剂，不需要进一步的提纯，且产率高达90％以上，利于大规模生产。所述钛氧簇合物具有高效、稳定的光解水产氢活性，可用于裂解水、污染物降解以及用于太阳能电池等电子器件中。所述方法简单、高效且合成工艺污染少，符合绿色环保要求。

Titanium Oxygen Clusters and Their Synthetic Methods and Applications

The present invention provides a titanium oxide cluster compound and its synthesis method and application. The molecular formula of the titanium oxide cluster compound is H8 {Ti44 (U2 O) 36 (U3 O) 30 (B) n (A) 2 (H2O) 2} xB'. The titanium oxide cluster compound can be obtained by a one-step self-assembly reaction using a solvothermal synthesis method, i.e. heating reaction in a solvent, mixing reaction raw materials simply. The method requires simple synthesis, low purity of raw materials, easy access to raw materials and low price. The raw materials used can be purchased by chemical pure reagents without further purification, and the yield is over 90%, which is conducive to large-scale production. The titanium oxide cluster compound has high and stable photolysis aquatic hydrogen production activity, and can be used in pyrolysis water, pollutant degradation and electronic devices such as solar cells. The method is simple, efficient and less pollution in the synthesis process, which meets the requirements of green environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
钛氧簇合物及其合成方法与用途
本专利技术属于晶体材料制备
，具体涉及一种钛氧簇合物及其合成方法与用途。
技术介绍
纳米二氧化钛TiO2由于其无毒无害，储量丰富和物理化学性质优良，在气体传感、电荷传输、分解有毒有机污染物以及光催化等方面应用广泛。作为TiO2材料的结构与性能模拟分子，钛氧簇合物(也可称为Ti44簇合物、钛氧簇、钛氧团簇或钛氧富勒烯等)由于其多样化的几何尺寸，原子结构明晰，簇核尺寸可调控，精准修饰，在有机溶剂中不同程度的溶解性与反应活性，吸引了许多科学家的深入研究，并且已应用到物理化学、有机无机化学、分析化学、生物学、高分子化学、医药学、材料科学和物理学等诸多交叉学科领域，应用领域非常广泛。目前已报道的钛氧簇合物稳定性差，簇核低，并且重现性不好。为此，有必要开发可以媲美TiO2纳米颗粒尺寸，同时具有高效、稳定光解水产氢活性的高簇核钛氧簇合物，特别是可用于裂解水、污染物降解、太阳能电池等电子器件的新型钛氧簇合物材料。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术提供一种钛氧簇合物及其合成方法和应用，所述钛氧簇合物具有高效、稳定的光解水产氢活性，可用于裂解水、污染物降解以及用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛氧簇合物，其特征在于，所述钛氧簇合物的分子式为：H8{Ti44(μ2‑O)36(μ3‑O)30(B)n(A)2(H2O)2}·xB’其中，μ2‑O代表二连接的O原子，μ3‑O代表三连接的O原子；A相同或不同，彼此独立地选自C1‑C40的有机酸的残基；B相同或不同，彼此独立地选自C1‑C30的有机酸的残基；B’相同或不同，彼此独立地选自C1‑C30的有机酸；x为游离状态的B分子的数量，为0‑10之间的整数；当两个A均选自一元酸时，n为50；当一个A选自一元酸，一个A选自多元酸时，n为49；当两个A均选自多元酸时，n为48。

【技术特征摘要】
2017.10.31 CN 20171105055421.一种钛氧簇合物，其特征在于，所述钛氧簇合物的分子式为：H8{Ti44(μ2-O)36(μ3-O)30(B)n(A)2(H2O)2}·xB’其中，μ2-O代表二连接的O原子，μ3-O代表三连接的O原子；A相同或不同，彼此独立地选自C1-C40的有机酸的残基；B相同或不同，彼此独立地选自C1-C30的有机酸的残基；B’相同或不同，彼此独立地选自C1-C30的有机酸；x为游离状态的B分子的数量，为0-10之间的整数；当两个A均选自一元酸时，n为50；当一个A选自一元酸，一个A选自多元酸时，n为49；当两个A均选自多元酸时，n为48。2.根据权利要求1所述的钛氧簇合物，其特征在于，所述A相同或不同，彼此独立地选自C1-C30的有机酸的残基；例如选自C1-C20的有机酸的残基；再例如选自C1-C10的有机酸的残基；还例如选自C1-C6的有机酸的残基；优选地，所述A相同或不同，彼此独立地选自HOC(＝O)-、CH3C(＝O)O-、CH3CH2C(＝O)O-、CH3CH2CH2C(＝O)O-、-O(O＝)CCH2C(＝O)O-、-O(O＝C)CH2CH2C(＝O)O-或-O(O＝)CCH2CH2CH2C(＝O)O-；优选为HOC(＝O)-或-O(O＝C)CH2CH2CH2C(＝O)O-。优选地，所述B相同或不同，彼此独立地选自C1-C20的有机酸的残基；例如选自C1-C10的有机酸的残基；选自C1-C6的有机酸的残基；优选地，所述B相同或不同，彼此独立地选自HOC(＝O)-、CH3C(＝O)O-、CH3CH2C(＝O)O-、CH3CH2CH2C(＝O)O-、CH3CH(CH3)C(＝O)O-、(CH3)3CC(＝O)O-、CH3(CH2)4C(＝O)O-、CH3(CH2)6C(＝O)O-、-O(O＝C)CH2CH2CH2CH2CH2C(＝O)O-、-O(O＝C)CH2C(＝O)O-、-O(O＝C)CH2CH2C(＝O)O-、-O(O＝)CCH2CH2CH2C(＝O)O-；优选为CH3C(＝O)O-；优选地，所述B’相同或不同，彼此独立地选自C1-C20的有机酸；例如选自C1-C10的有机酸；选自C1-C6的有机酸；优选地，所述B’相同或不同，彼此独立地选自HCOOH、CH3COOH、CH3CH2COOH、CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH、(CH3)3CCOOH、CH3(CH2)4COOH、CH3(CH2)6OOH、HO(O＝C)CH2CH2CH2CH2CH2COOH、HO(O＝C)CH2COOH、HO(O＝C)CH2CH2COOH、HO(O＝C)CH2CH2CH2COOH；优选为CH3COOH。3.根据权利要求1或2所述的钛氧簇合物，其特征在于，所述钛氧簇合物的分子式为H8{Ti44(μ2-O)36(μ3-O)30(B)50(A)2(H2O)2}·4B’；其中，A选自HOC(＝O)-；B选自CH3CH2C(＝O)O-；B’选自CH3CH2C(＝O)OH。优选地，所述钛氧簇合物的分子式为H8{Ti44(μ2-O)36(μ3-O)30(B)48(A)2(H2O)2}·6B’；其中，A选自-O(O＝C)CH2CH2CH2C(＝O)...

【专利技术属性】
技术研发人员：高美艳，张健，张磊，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：福建,35