当前位置: 首页 > 专利查询>河南大学专利>正文

一种Mo制造技术

技术编号:22153227 阅读:7 留言:0更新日期:2019-09-21 05:37
本发明专利技术提供了一种Mo

A kind of Mo

【技术实现步骤摘要】
一种MoV构筑的二维多金属氧酸盐晶态材料及其制备方法
本专利技术属于晶体学领域,具体地涉及一种MoV构筑的多金属氧酸盐二维晶态材料及其制备方法。
技术介绍
过渡金属配合物构筑的多金属氧酸盐化合物是一种无机有机杂化晶态功能材料,具有结构丰富、催化性能优异、以及优良的电催化性能等特点。以{P4Mo6}为基本结构的氧酸盐化合物以其较强的氧化还原能力,成为人们的研究对象之一。但是由于现有的以{P4Mo6}为最基本结构的氧酸盐化合物中仅包含6价钼即MoVI,O(π)→Mo(d)的p→d跃迁能量较高,仅在紫外光区表现出较强的吸收峰,极大地限制了其可见光范围内的光催化能力。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是改善了现有技术中以{P4Mo6}为最基本结构的氧酸盐化合物中仅包含MoVI的缺陷。这一缺陷使得{P4Mo6}基多酸仅在紫外光区表现出较强的吸收峰,极大地限制了其利用可见光进行光催化的问题。本专利技术提供了一种制备含有MoV构筑的{P4Mo6}二维层状多金属氧酸盐化合物。该化合物结晶度高,在可见光区有一个较宽、较强的吸收带,使其具有较强的可见光催化降解染料的性能。为解决上述技术问题,本专利技术是这样实现的。一种基于MoV构筑的二维多金属氧酸盐晶态材料,其化合物分子式为[H8(H2en)6[Co(H2O)Co(P4MoV6O31)2]·6H2O],其中:en为乙二胺。该晶态材料以{P4MoV6}为最基本结构单元,通过CoII与多酸中的氧桥连接成Co{P4MoV6}2夹心型结构。该Co{P4MoV6}2夹心结构再通过多个五配位的CoII桥连成一个平面二维阴离子结构。在该二维平面阴离子结构中,穿插了质子化的乙二胺作为抗衡阳离子。该晶态材料中所有的Mo原子均为5价。作为一种优选方案,本专利技术所述一种制备上述基于MoV构筑的二维多金属氧酸盐晶态材料的方法,可按如下步骤实施。(1)将水热反应釜中的Na2WO4·H2O、Co(Ac)2·4H2O、Na2HPO4、乙二胺加入去离子水,室温搅拌形成悬浮混合物;(2)将H3PO4溶液加入步骤(1)所述悬浮混合物中,再次室温搅拌获得酸性悬浮混合物。(3)将步骤(2)所述的酸性悬浮混合物,经升温,保温,梯度降温后,得到块状紫黑色晶体;再经清洗,晾干后,即得目的产物。进一步地,本专利技术所述步骤(1)中,Na2WO4·H2O、Co(Ac)2·4H2O、Na2HPO4、乙二胺均为分析纯。进一步地,本专利技术所述步骤(2)中,所述H3PO4质量分数85%。进一步地,本专利技术所述步骤(3)中,将反应釜至于烘箱内升温至180℃,保温3-5天。进一步地,本专利技术所述步骤(3)中,升温时升温速率为80℃/小时~90℃/小时,降温时降温速率为10℃/小时至室温。进一步地,本专利技术所述步骤(3)中,将水热反应釜装入钢制反应釜外套并放入电加热烘箱中。进一步地,本专利技术所述步骤(1)中,反应釜中去离子水的加入量为反应釜容积的60%。本专利技术以{P4MoV6}为无机建筑块形成了H8(H2en)6[Co(H2O)Co(P4MoV6O31)2]·6H2O其中,en表示乙二胺,H2en表示质子化的乙二胺。与现有技术相比,本专利技术具有合成方法简单,提纯方便,结晶度高,对有机污染物亲和能力强,在可见光区有一个较宽、较强的吸收带,可见光催化性能强的特点。附图说明附图1是化合物H8(H2en)6[Co(H2O)Co(P4MoV6O31)2]·6H2O(简称化合物1)的结构图,其中图1a)化合物1的二维平面结构;b)化合物1中P4Mo6结构单元;c)和d)化合物1中Co(P4MoV6O31)222-单元与Co的两种配位模式。附图2是化合物1的XRD粉末衍射图谱。附图3是化合物1的热重分析数据。附图4是化合物1的固体紫外-可见光吸收光谱。具体实施方式下面通过实施进一步详细描述本专利技术,但这并非是对本专利技术的限制,根据本专利技术的基本思想,可以做出各种修改和改进,但只要不脱离本专利技术的基本思想,均在专利技术的范围之内。[实施例]化合物(H8(H2en)6[Co(H2O)Co(P4MoV6O31)2]·6H2O)(化合物1)晶态材料制备15mL水热釜内分别加入0.5gNa2WO4·H2O、0.05gCo(Ac)2·4H2O、0.2gNa2HPO4、150uL乙二胺和4mL去离子水,用搅拌器在室温下搅拌10分钟后,继续加入450uL磷酸在室温下搅拌10分钟后,装入钢制反应釜外套并放入电加热烘箱中。将烘箱以最大功率加热至180℃,并在180℃的条件下保持3天,随后将烘箱自然冷却至室温,得到紫黑色固体,即化合物1:H8(H2en)6[Co(H2O)Co(P4MoV6O31)2]·6H2O晶态材料(产量:0.12g)。Na2WO4·H2O、Co(Ac)2·4H2O、Na2HPO4、乙二胺(en)为分析纯,磷酸(H3PO4)质量分数85%。化合物1晶态材料结构测定:选取化合物1紫黑色块状晶体样品(尺寸为0.15×0.15×0.12mm3),置于RigakuUltima型衍射以上,并使用石墨单色器过滤的Mo靶Kα射线(T=293K)为辐射源,以ω-2θ的扫描方式采集衍射数据。所有的强度数据经过Lp因子校正和经验吸收校正,全部的非氢原子坐标用直接法获得,并且由全矩阵最小二乘法精修所有非氢原子坐标。所有原子均采用各向异性热参数修正,全部计算均使用SHELX-2018内核和Olex2图形用户界面完成。晶体学数据信息文件CIF经过checkcif.iucr.org网站的验证,没有发现A类错误。化合物(H8(H2en)6[Co(H2O)Co(P4MoV6O31)2]·6H2O)的晶体学数据参见表1。化合物(H8(H2en)6[Co(H2O)Co(P4MoV6O31)2]·6H2O)的结构和纯度同时通过红外光谱和X射线粉末衍射进行确认。X射线单晶衍射数据表明化合物1的晶体结构属于三斜晶系,空间群为P-1。每个晶胞内含有1个完整的结构单元。化合物1是以(P4MoV6O31)12-(简写为P4MoV6)为基本构筑单元的二维层状结构,如图1所示。P4MoV6结构单元则是4个P和6个MoV通过氧桥连接而成的:其中,全部MoV原子均为六配位八面体构型,每两个相邻的MoV-O八面体之间通过共边的形式相连,使得这6个MoV原子最终形成一个中空的MoV6氧簇平面六边形。四个磷酸分子占据了该中空平面六边形的一侧,其中3个磷酸分子连接在该平面六边形三个不相邻的边上,最后一个磷酸分子占据六边形中心的位置,并最终形成P4MoV6结构单元。每个所述P4MoV6单元平面中,一侧有磷酸分子相连,另外一侧则没有任何配体或抗衡离子。两个所述P4Mo6单元没有配体的一侧同时与一个Co2+离子结合,形成一个类二茂铁结构的Co(P4MoV6O31)222-单元。在该结构单元中,中心的钴原子也与氧原子形成六配位八面体的构型,每个P4MoV6单元在中心孔道处提空3个氧原子与Co2+配位。Co(P4MoV6O31)222-单元又通过磷酸根与额外的Co2+结合,最终形成了二维层状的结构。在所述二维结构中,共存在2中配位模式的Co(P4MoV6O31)222-单元。第一种配位模式为每个Co(P4MoV6O31)222-单元通过外围的磷酸根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Mo

【技术特征摘要】
1.一种基于MoV构筑的二维多金属氧酸盐晶态材料,其特征在于,化合物分子式为[H8(H2en)6[Co(H2O)Co(P4MoV6O31)2]·6H2O],其中:en为乙二胺。2.根据权利要求1所述基于MoV构筑的二维多金属氧酸盐晶态材料,其特征在于:所述晶态材料以{P4MoV6}结构为基本结构单元,通过CoII与多酸中的氧桥连接成经典的Co{P4MoV6}2夹心型结构,所述Co{P4MoV6}2夹心结构再通过多个五配位的CoII桥连成一个平面二维阴离子结构,在所述平面二维阴离子层状结构中间,穿插了质子化的乙二胺作为抗衡阳离子,所述晶态材料中所有的Mo原子均为5价。3.根据权利要求2所述基于MoV构筑的二维多金属氧酸盐晶态材料,其特征在于:所述{P4MoV6}结构是4个P原子和6个MoV原子通过氧桥连接而成的,其中全部MoV原子均为六配位八面体构型,每两个相邻的MoV-O八面体之间通过共边的形式相连,所述6个MoV原子最终形成一个中空的MoV6氧簇平面六边形;四个磷酸分子占据了中空平面六边形的一侧,其中3个磷酸分子连接在该平面六边形三个不相邻的边上,最后一个磷酸分子占据六边形中心的位置,并最终形成{P4MoV6}结构;每个所述{P4MoV6}结构平面中,一侧有磷酸分子相连,另外一侧则没有任何配体或抗衡离子;两个所述{P4MoV6}结构没有配体的一侧同时与一个Co2+离子结合,形成一个类二茂铁结构的Co(P4MoV6O31)222-单元;在所述类二茂铁结构的Co(P4MoV6O31)222-单元中,中心的钴原子也与氧原子形成六配位八面体的构型,每个{P4MoV6}结构在中心孔道处提空3个氧原子与Co2+配位;Co(P4MoV6O31)222-单元又通过磷酸根与额外的Co2+结合,最终形成了二维层状结构。4.根据权利要求3所述基于MoV构筑的二维多金属氧酸盐晶态材料,其特征在于:在所述二维层状结构中,共存2种配位模式的Co(P4MoV6O31)222-单元,第一种配位模式为每个Co(P4MoV6O31)222-单元通过外围的磷酸根结合4个Co2+离子,每个Co2+离子又连接了3个不同的Co(P4MoV6O31)222-单元;第二种配...

【专利技术属性】
技术研发人员:张超孟献瑞张红端杨旭栋
申请(专利权)人:河南大学
类型:发明
国别省市:河南,41

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1