以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于提供了一种以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物及其制备方法和应用，属于超级电容器材料技术领域。该以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的化学式为：[Ag

Chain coordination polymers with octanuclear silver clusters as repeat units and their preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物及其制备方法和应用
本专利技术属于超级电容器电极材料制备
，具体涉及一种以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物及其制备方法和应用。
技术介绍
多年来，如何实现能源的可持续和再生成为能源研究人员最关心的问题之一。超导体具有高储能、长循环寿命和高速充放电性能等优点，可广泛的应用于众多领域。根据电荷储存过程的机理，杂化电极可分为电化学双层电容器(EDLCs)和法拉第电容器(FS)。EDLCs是静电充电的，依赖于快速和可逆的法拉第过程，如电极材料的氧化还原反应。FS的电容可能比EDLCs的静电电容高出10～100倍，但在循环过程中通常会受到功率密度相对较低和缺乏稳定性的影响。因此，大的比表面积、合适的孔径分布和高的导电性是作为性能优异的超级电容器电极材料的基本条件。金属配位材料，包括金属-有机骨架(MOF)或杂多酸(HPA)基材料等，在许多领域得到了广泛的应用。此外，有许多报道称，纳米银被添加到碳结构或聚合物中，能显著改善其性能和电导率，例如，Devarayan等人的研究报告了由高表面积和导电性良好的银纳米晶作为电极材料加工而成的超级电容器的比电容为237F/g，Yuksel等人报道了一种银纳米线氢氧化镍超级电容器的比电容为1165.2F/g，上述的银纳米超级电容器具有良好的导电性、低可燃性、合理的表面积和合理的润湿性，归因于银纳米薄膜为赝电容器应用提供了良好的电活性材料。但是，银纳米超级电容器电极材料的制备过程复杂，造价高昂，难以实现量产。金属团簇化合物，尤其是高核金属团簇化合物，由于其诱人的结构特性和广泛的应用，引起了科学界的广泛关注。其中，金属金属相互作用在高核金属团簇化合物的形成过程中起着至关重要的作用，这种相互作用在Au和Ag中得到了确证。因此，有必要通过简单的合成步骤，合成一种以银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物，以期其在作为超级电容器电极材料中发挥优良的性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物，呈一维链状结构，具有比电容大、功率密度高及循环周期长等优点，可作为开发高性能超级电容器的优质电极材料。本专利技术还提供一种以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的制备方法，合成过程简单，成本低廉，能够规模化生产。本专利技术还提供了一种上述以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物作为超级电容器电极材料的应用。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物，其化学式为：[Ag8(C≡CiPr)4(CF3COO)4(CH3OH)(CH3CN)]∞，该以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物属于单斜晶系，空间群为P2(1)/C，其晶胞参数为：α＝90°，β＝107.640(3)°，γ＝90°。一种如上所述的以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的制备方法，向AgCF3CO2的甲醇溶液中加入(AgC≡CiPr)n，振荡，然后依次加入Li3AsO4溶液和Me4NOH，至溶液颜色由浅棕色变为棕色，然后在密闭容器中，将溶液加热至预定温度，保温预定时间后，冷却至室温，过滤，并缓慢蒸干，得到无色块状晶体，即为所述以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物。优选地，AgCF3CO2、(AgC≡CiPr)n与Me4NOH的物质的量的比为75:30:1。优选地Me4NOH与Li3AsO4的物质的量的比为1:1。优选地，在密闭容器中，将溶液加热至65℃～75℃，保温15h～24h。优选地，在密闭容器中，将溶液加热至70℃，保温20h。优选地，采用超声波振荡的方式将AgCF3CO2的甲醇溶液和(AgC≡CiPr)n混合均匀。一种上所述的以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物作为制作超级电容器的电极材料的应用。本专利技术采用上述技术方案，其有益效果在于：以AgCF3CO2的甲醇溶液、(AgC≡CiPr)n以及Me4NOH为原料，在Li3AsO4存在下，合成以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物[Ag8(C≡CiPr)4(CF3COO)4(CH3OH)(CH3CN)]∞，该以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物呈一维链状结构，Ag…Ag相互作用在范围内形成银核心骨架，4个炔基配体、4个三氟乙酸盐配体、1个甲醇分子和1个乙腈分子构成银骨架的外部，该以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物在电流密度为5A.g-1时，其比电容达到827Fg-1，且在电流密度为6A.g-1下，经4000次充放电循环后，保持了90.7％的电容，表明该以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物具有比电容高以及循环稳定性好的优点，是作为超级电容器的理想材料。所述以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的合成工艺简单，成本低廉，能够规模化生产。附图说明图1为以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的结构示意图。图2为图1所示以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的银簇核心结构示意图。图3是基于以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的一维链状结构示意图。图4是以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的红外光谱图。图5是以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的X射线衍射谱图。图6是以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的荧光光谱图。图7是以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的固态紫外吸收光谱图。图8是以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物紫外可见漫反射光谱图。图9是以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的热重分析图。图10是以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物在不同扫描速率下的CV曲线。图11是以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物在不同电流密度下的GCD曲线。图12是以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物在不同电势窗口处的电荷放电曲线。图13是以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的循环稳定性曲线。图14是以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的具有等效电路的奈奎斯特放大图。图15是以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的奈奎斯特曲线。图16以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的波德相位图。图17是以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的波德幅度图。图18是以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物在15倍放大率下的晶体图像。图19是以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的扫描电镜图。具体实施方式请参看图1至图3，本专利技术实施例提供了一种以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物，其化学式为[Ag8(C≡CiPr)4(CF3COO)4(CH3OH)(CH3CN)]∞，该以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物中，Ag…Ag相互作用在范围内形成银核心骨架，4个炔基配体、4个三氟乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物，其特征在于，该以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的化学式为：/n[Ag

【技术特征摘要】
1.一种以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物，其特征在于，该以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的化学式为：
[Ag8(C≡CiPr)4(CF3COO)4(CH3OH)(CH3CN)]∞，该以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物属于单斜晶系，空间群为P2(1)/C，其晶胞参数为：α＝90°，β＝107.640(3)°，γ＝90°。


2.一种如权利要求1所述的以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的制备方法，其特征在于：向AgCF3CO2的甲醇溶液中加入(AgC≡CiPr)n，振荡，然后依次加入Li3AsO4溶液和Me4NOH，至溶液颜色由浅棕色变为棕色，然后在密闭容器中，将溶液加热至预定温度，保温预定时间后，冷却至室温，过滤，并缓慢蒸干，得到无色块状晶体，即为所述以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物。


3.如权利要求2所述的以八核银团簇为结构重复单元的链状配位聚合物的制备方法，其特征在于：AgCF3CO...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宽冠，李鸿晶，聂静，姚子宣，王浩海，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：宁夏;64