一种新型过氧Te/Ta杂多氧酸盐及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种新型过氧Te/Ta杂多氧酸盐及制备方法，分子式为：K3[HTe2Ta4(O2)4O10(OH)8]×5H2O，该化合物属于三斜晶系，空间群为P‑1，晶胞参数为：a=9.7452(9)Å，b=10.9334(11)Å，c=15.0977(15)Å，α=79.9180(10)°，β=73.2820(10)°，γ=64.6230(10)°。本发明专利技术利用常规水溶液法在双氧水存在的条件下，以六钽酸钾和亚碲酸钠反应制得。该晶态材料制备工艺简单，易于操作，且收率较之同类化合物较高。该材料可在水溶液中稳定存在至少2天，且能在pH值为2.70‑6.60的酸度范围内保持稳定。

A new peroxyte / Ta heteropolyoxate and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种新型过氧Te/Ta杂多氧酸盐及制备方法
本专利技术涉及多酸化学新材料
，具体涉及一种新型过氧Te/Ta杂多氧酸盐及制备方法。
技术介绍
多金属氧酸盐（polyoxometalate，简称多酸），它是一类以过渡金属离子(Mo、W、V、Nb、Ta)和氧原子连接而形成的一类多核配合物的统称。近年来在催化，磁学，光学等应用领域的研究得到广泛的拓展（参见文献：RhuleJ,HillC,JuddD,Chem.Rev,1998,98(1):327–357；LongD,TsunashimaR,CroninL,AngewChemIntEd,2010,49(10):1736–1758；PopeM,A.Müller,Angew.Chem.Int.Ed,1991,30(1):34–48；ProustA,MattB,Chem.Soc.Rev,2012,41(22):7605–7622；LongD,BurkholderE,Croninl.Chem.Soc.Rev,2007,36(1):105–121；ChenL,ChenWL,WangXL,Chem.Soc.Rev,2019,48(1):260–284；Vilà-nadalL,CroninL.NatRevMater,2017,2(17054):1-15；ProustA,MattB,VillanneauR,Chem.Soc.Rev,2012,41(22):7605–7622；Clemente-JuanJ,CoronadoE,Chem.Soc.Rev,2012,41(22):7464–7478）。作为其中一类重要的分支，多钽氧簇也受到了许多关注。（NymanM,BonhommeF,AlamT,Science,2002,798:996–998；NymanM,DaltonTrans,2011,40(32):8049-8058；WuH,ZhangZ,LiY,CrystEngComm,2015,17(33):6261–6268；Li,S,ZhaoY,Qi,H,Chem.Commun,2019,55(17):2525–2528；）但较之由钼、钨、钒构成的多金属氧酸盐来说，人们对多钽氧簇的研究报道非常滞后，究其原因是由：首先，钽为第VB族元素，具有较强的化学反应惰性，难以与其他物质发生反应。其次，该类化合物用于参与反应的前驱体比较单一，只有一种Lindqvist型可溶性阴离子（[Ta6O19]8-），且反应的酸碱范围只局限于碱性（酸性环境易使其水解为Ta2O5）。再有，由钼、钨、钒构成的多金属氧酸盐经酸化，其简单含氧酸阴离子缩水聚合，而对于多钽氧酸来说没有相应的简单含氧酸盐可用于组装。因此，多钽氧簇的合成难度相对较大。目前，碱性条件合成的多钽氧酸盐结构以Lindqvist型{Ta6O19}单元为主。近五年研究成果如下：2013年，Yagasaki课题组以TBA6[H2Ta6O19]为原料成功得到一例与[V10O28]6-及[Nb10O28]6-阴离子同构的化合物TBA6[Ta10O28]·6H2O（MatsumotoM,OzawaY,YagasakiA,Inorg.Chem,2013,52(14):7825–7827）；Sokolov等人也在多钽氧簇的合成上作出了杰出的贡献，他们于2014-2016年分别合成了六例担载苯基钌、苯基铑和有机铱的多钽氧酸盐（AbramovP,SokolovM,FloquetS,Inorg.Chem,2014,53(24):12791–12798；AbramovP,SokolovM,VirovetsA,DaltonTrans,2015,44(5):2234-2239；AbramovP,VicentC,KompankovN,Eur.J.Inorg.Chem,2016(1):154–160）。2016年，Jung-HoSon和WilliamH.Casey两人报道了两例含Ti的阴离子钽氧簇[Ti2Ta8O28]8-，[Ti12Ta6O44]10-（SonJ,CaseyW.Chem.Eur.J,2016,22(40):14155–14157）。2018年，牛景扬课题组通过水热加扩散的方法成功合成一例含八核钴簇的多钽氧簇阴离子[H5Co8Ta24O80]15−，该阴离子是由四个经典的Lindqvist型{Ta6O19}亚单元包裹八个紧密相连的Co原子形成的（LiangZ,ZhaoS,MaP,Inorg.Chem,2018,57(20):12471−12474）。2019年，该课题组又通过常规水溶液法，采用1，10-菲洛琳和2，2-联吡啶两种配体，得到两例有机-无机杂化的多钽氧酸盐，其分子式为{[CuL]2[Cu(L)2]2[Ta6O19]}‧nH2O(L=1,10-phen1,L=2,2'-bipy2)（MaY,SunJ,LiC,Inorg.Chem.Commun,2019,101:6–10）。酸性环境中多钽氧酸盐的研究成果比较丰硕，但产物以Ta/W混配型为主。近五年研究成果如下：2014年，王恩波课题组在水热条件下成功合成两例有机-无机杂化的混配型杂多钽酸盐：CsNa2H[Cu(bpy)(H2O)3]3{[Cu(bpy)2]2[Cu(bpy)(H2O)2]3[Ta4O6(SiW9Ta3O40)4]}·17H2O和K4Na4H4[Ta4O6(SiW9Ta3O40)4][Cu(apy)(H2O)2]4·42H2O(bpy=2,2-联吡啶,apy=3-氨基吡啶)（ZhangTZ,YaoS,ZhangZM,ChemPlusChem,2014,79(8):1153–1158）。2016年，苏忠民课题通过离子交换法得到了一例酸性较强的杂多酸：H20[P8W60Ta12(H2O)4(OH)8O236]·125H2O。交流阻抗测量表明，该四聚体在室温下是良好的固态质子传导材料，电导率值为7.2×103Scm-1（25℃，30％RH）。循环伏安测试表明该化合物对还原亚硝酸盐具有电催化活性（LiS,PengQ,ChenX,JournalofSolidStateChemistry,2016,243,1–7）。紧接着，他们又合成了两例Ta/W混配过渡金属衍生物，Cs5K2[(Si2W18Ta6O78)Cr(H2O)4]·8H2O和Cs3K4H2[(Si2W18Ta6O78)FeCl2(H2O)2]·15H2O，两者结构相似，都是由一个金属八面体和两个{SiTa3W9O40}基本单元通过共用两个端氧原子形成的。光催化实验证明，金属原子的引入提高了其产氢速率（LiS,PengQ,ChenX,JSolidStateChem,2016,243(48):1-7；HuangP,HanX,LiX,CrystEngComm,2016,18(45):8722–8725）。同年，该课题组又报道了两例具有最大中心Ta簇Ta18和{Ta18Yb2}的六聚混配型杂多钽酸盐Cs16K16Na4[Ta18P12W90(OH)6(H2O)2O360]·24H2O和Cs26K2H2[Yb2Ta18P12W90(OH)6(H2O)16O360]·52H2O（HuangP,QinC,ZhouY,Chem.Comm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型过氧Te/Ta杂多氧酸盐，其特征在于：该化合物分子式为：K3[HTe2Ta4(O2)4O10(OH)8]×5H2O，该化合物属于三斜晶系，空间群为

【技术特征摘要】
1.一种新型过氧Te/Ta杂多氧酸盐，其特征在于：该化合物分子式为：K3[HTe2Ta4(O2)4O10(OH)8]×5H2O，该化合物属于三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数为：a=9.7452(9)Å，b=10.9334(11)Å，c=15.0977(15)Å，α=79.9180(10)°，β=73.2820(10)°，γ=64.6230(10)°。2.权利要求1所述的新型过氧Te/Ta杂多氧酸盐的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将K8[Ta6O19]·16H2O溶解在双氧水溶液中，待溶液澄清后加入HCl，而后迅速加入Na2TeO3溶液，水浴反应后冷却至室温，调节pH...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东娣，李晨，马雅春，李楠，牛景杨，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：河南,41