一种过渡金属取代的砷钼酸盐化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种过渡金属取代的砷钼酸盐化合物及其制备方法和应用，属于抗氧化领域。本发明专利技术提供的过渡金属取代的砷钼酸盐化合物的化学式为[M(L)

【技术实现步骤摘要】
一种过渡金属取代的砷钼酸盐化合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及抗氧化领域，尤其涉及一种过渡金属取代的砷钼酸盐化合物及其制备方法和应用。
技术介绍
橡胶、塑料及其制品在长期贮存和使用过程中，由于受到光、热、氧、臭氧、变价金属离子的作用，以及其它化学物质的侵蚀，会逐渐发粘、变硬发脆或龟裂，从而造成它们的物理机械性能下降、弹性降低的现象叫做老化。随着老化过程的进行，橡胶、塑料及其制品性能会逐渐降低以致完全丧失使用价值，进而造成严重的资源浪费和大量的白色污染。氧化老化，尤其是活性自由基造成的氧化老化是最为常见的老化方式。目前，用于抗氧化老化的防老剂主要是一系列胺类，酚类以及苯的衍生物。但是这些防老剂的生产与降解过程中都不可避免的产生大量的污染物，且存在极易溶于有机溶剂，不耐高温，不能循环利用的问题。此外，处理污水中氧化组分污染物过程中所用的常见处理剂有硼氢化钠、硫酸亚铁、氯化亚铁等，但是这些处理剂存在着易溶于水，难以回收和重复使用的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种过渡金属取代的砷钼酸盐化合物及其制备方法和应用。本专利技术提供的过渡金属取代的砷钼酸盐化合物具有催化转化氧化自由基的功能，可以通过静电引力吸引水溶液中的带有正负电荷的化合物而达到共沉淀的目的，且不易溶于水和有机溶剂，能够用于抗氧化防老，以及污水处理。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种过渡金属取代的砷钼酸盐化合物，其化学式为[M(L)n(H2O)2]2[(AsO)6(MMo6O24)]式I，所述式I中的M为过渡金属离子，L为含氮配体，n为1、2或4；所述过渡金属离子M存在两种配位方式：一部分过渡金属离子M与含氮配体L中氮原子以及水分子形成六配位八面体结构带两单位正电荷的阳离子配合物[M(L)n(H2O)2]2+，另一部分过渡金属离子M存在于安德森结构的{Mo6}环中，形成阴离子配合物[(AsO)6(MMo6O24)]4-。优选地，所述过渡金属离子M包括Ni2+、Co2+、Cu2+和Zn2+中的一种。优选地，所述含氮配体L包括1,4,7,10-四氮杂环十二烷、氨水、乙二胺、1,3-丙二胺和1,2-丙二胺中的一种。本专利技术还提供了上述技术方案所述的过渡金属取代的砷钼酸盐化合物的制备方法，包括以下步骤：将含氮配体、过渡金属源、钼酸盐、亚砷酸盐和溶剂混合后进行溶剂热反应，得到过渡金属取代的砷钼酸盐化合物。优选地，所述含氮配体、过渡金属源中过渡金属元素、钼酸盐和亚砷酸盐的物质的量之比为(0.01～1):(0.01～1):(0.05～2):(0.05～1)。优选地，将所述含氮配体、过渡金属源、钼酸盐、亚砷酸盐和溶剂混合后还包括：调节混合后得到的混悬液的pH为3.50～7.50。优选地，所述溶剂热反应的温度为100～160℃，溶剂热反应的时间为2～4d。优选地，所述溶剂热反应后还包括：将所述溶剂热反应的产物降温。优选地，所述降温的方式为自然降温或程序降温。本专利技术还提供了上述技术方案所述过渡金属取代的砷钼酸盐化合物或所述制备方法制备得到的过渡金属取代的砷钼酸盐化合物在抗氧化老化、污水处理中的应用。本专利技术提供了一种过渡金属取代的砷钼酸盐化合物，其化学式为[M(L)n(H2O)2]2[(AsO)6(MMo6O24)]式I。本专利技术以具有d电子层结构的过渡金属离子M为活性中心，且其中一个M与含氮配体以及水分子形成的带两单位正电荷的阳离子配合物[M(L)(H2O)2]2+，另一个M存在于安德森结构(Anderson-typecluster)的{Mo6}环中，形成阴离子配合物[(AsO)6(MMo6O24)]4–；M可以通过灵活的内外轨配位形式而吸收或者失去电子，而极易变价的钼金属离子，具有十分活泼的氧化还原活性，二者协同作用可以快速转移周围电子，从而提高了所述过渡金属取代的砷钼酸盐化合物的抗氧化老化性能，结构中含有的阴离子配合物和阳离子配合物，通过静电引力吸引水溶液中的带有正负电荷的化合物，而达到促进污水中带正电荷污染物共沉淀的目的，且本专利技术中所述过渡金属取代的砷钼酸盐化合物既难溶于水，又难溶于有机溶剂，可以作为固体相催化剂处理污水中的氧化组分，且利于回收和重复使用。本专利技术提供的过渡金属取代的砷钼酸盐化合物的制备方法操作简单，反应条件温和，适宜规模化生产。附图说明图1为本专利技术实施例1制备的NiAC晶体的X-射线单晶衍射分析的热椭球图和球棍示意图，其中，图1A为热椭球图；图1B为球棍示意图；图2为本专利技术制备的NiAC结构中[Ni(Cyclen)(H2O)2]2+阳离子球棍示意图与路易斯结构示意图，其中，图2A为球棍示意图；图2B为路易斯结构示意图；图3为本专利技术制备的NiAC结构中[(AsO)6(NiMo6O24)]4–阴离子的组装解剖示意图；图4为本专利技术制备的NiAC的三维超分子结构图，其中左为b轴方向，右为z轴方向；图5为本专利技术实施例1制备的NiAC晶体的红外谱图及晶体照片图，其中，上方内嵌的图为晶体照片图；图6为本专利技术实施例1制备的NiAC晶体、Cyclen、Cylen+Ni2+、Ni2+、及空白对照组(Ctrl)在溶液体系中抗氧化自由基的DCFH实验图谱；图7为本专利技术实施例1制备的NiAC晶体对亚甲基蓝水溶液处理后所得溶液照片对比图；图8为本专利技术实施例1制备的NiAC晶体对亚甲基蓝水溶液处理后所得溶液紫外-可见光吸光度光谱图。具体实施方式本专利技术提供了一种过渡金属取代的砷钼酸盐化合物，其化学式为[M(L)n(H2O)2]2[(AsO)6(MMo6O24)]式I，所述式I中的M为过渡金属离子，L为含氮配体，n为1、2或4；所述过渡金属离子M存在两种配位方式：一部分过渡金属离子M与含氮配体L中氮原子以及水分子形成六配位八面体结构带两单位正电荷的阳离子配合物[M(L)n(H2O)2]2+，另一部分过渡金属离子M存在于安德森结构的{Mo6}环中，形成阴离子配合物[(AsO)6(MMo6O24)]4–。本专利技术提供的所述过渡金属取代的砷钼酸盐化合物的化学式为[M(L)n(H2O)2]2[(AsO)6(MMo6O24)]式I，所述式I中M为过渡金属离子，所述过渡金属离子M优选包括Ni2+、Co2+、Cu2+和Zn2+中的一种，更优选为Ni2+和Co2+中的一种，最优选为Ni2+。在本专利技术中，所述过渡金属离子M存在两种配位方式：一部分过渡金属离子M与含氮配体L中氮原子以及水分子形成六配位八面体结构带两单位正电荷的阳离子配合物[M(L)n(H2O)2]2+，另一部分过渡金属离子M存在于安德森结构的{Mo6}环中，形成阴离子配合物[(AsO)6(MMo6O24)]4–。在本专利技术中，所述过渡金属离子M具有d电子层结构，能够通过灵活的内外轨配位形式而吸收或者失去电子，与极易变价的钼金属离子协同作用，可以快速转移周围电子，从而提高了过渡金属取代的砷钼酸盐化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过渡金属取代的砷钼酸盐化合物，其化学式为[M(L)

【技术特征摘要】
1.一种过渡金属取代的砷钼酸盐化合物，其化学式为[M(L)n(H2O)2]2[(AsO)6(MMo6O24)]式I，所述式I中的M为过渡金属离子，L为含氮配体，n为1、2或4；所述过渡金属离子M存在两种配位方式：一部分过渡金属离子M与含氮配体L中氮原子以及水分子形成六配位八面体结构带两单位正电荷的阳离子配合物[M(L)n(H2O)2]2+，另一部分过渡金属离子M存在于安德森结构的{Mo6}环中，形成阴离子配合物[(AsO)6(MMo6O24)]4-。


2.根据权利要求1所述的过渡金属取代的砷钼酸盐化合物，其特征在于，所述过渡金属离子M包括Ni2+、Co2+、Cu2+和Zn2+中的一种。


3.根据权利要求1所述的过渡金属取代的砷钼酸盐化合物，其特征在于，所述含氮配体L包括1,4,7,10-四氮杂环十二烷、氨水、乙二胺、1,3-丙二胺和1,2-丙二胺中的一种。


4.权利要求1所述的过渡金属取代的砷钼酸盐化合物的制备方法，包括以下步骤：
将含氮配体、过渡金属源、钼酸盐、亚砷酸盐和溶剂混合后进行溶剂热反应，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：滑继爱，马翔，周赢杰，赵强，卞俣健，田勇，原锌茹，
申请(专利权)人：太原工业学院，
类型：发明
国别省市：山西;14