一种夹心型的同多钨酸盐及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种新型的杠铃状夹心型同多钨酸盐及其制备方法。该夹心型同多钨酸盐{Na8H

【技术实现步骤摘要】
一种夹心型的同多钨酸盐及其制备方法


[0001]本专利技术涉及多金属氧酸盐
，具体涉及一种夹心型的同多钨酸盐及其制备方法。

技术介绍

[0002]多金属氧酸盐(Polyoxometalates，简称多酸)，是前过渡金属在最高氧化态下(V
5+
、Nb
5+
、W
6+
等)与氧结合形成的离散金属
‑
氧阴离子，通常以共角、共边或共面相连的MO6八面体单元的方式连接而成。
[0003]近年来，由于发现多酸其独特的结构所表现出的迷人性质，在抗肿瘤药物、太阳能电池、功能催化剂以及LB膜等领域有潜在的应用价值而被学界广泛的关注。
[0004]夹心型多酸是由两个多酸片段和过渡金属簇组成，在电学、磁学和光学等领域表现出了较为良好的性质。结构决定性质，决定了材料的性能，因此，探索新型结构的夹心型多酸，至关重要。

技术实现思路

[0005]针对以上问题，本专利技术的目的是提供一种新型的杠铃状夹心型同多钨酸盐及其制备方法。
[0006]一种多钨酸盐，其分子式为{Na8H
10
[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]·
17H2O}，其特征在于，所述多钨酸盐为夹心型同钨酸盐，具有杠铃状结构。
[0007]{Na8H
10
[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]·
17H2O}中Mn原子的化合价都为+3价，W原子的化合价都为+6价。
[0008]所述{Na8H
10
[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]·
17H2O}中聚阴离子[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]18
‑
由两个{W9}亚单元和夹心层{Mn4}簇构成。夹心层{Mn4}簇中的{MnO6}八面体之间通过共边的方式连接，{W9}亚单元包括3个以共点的方式相连{W3}三金属簇，其中每个三金属簇{W3}之间以共边的方式连接一体，每个{W9}亚单元由以Mn
‑
O
‑
W键和夹心层{Mn4}簇联结完整，形成杠铃型结构。每个聚阴离子通过Na
+
离子连接，构成一维链状的夹心型锰氧簇化合物。
[0009]所述聚阴离子[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]18
‑
中包括6个三重桥氧(O1、O2、O3、O4、O6和O16)、19个二重桥氧(O9、O12、O14等)和9个端氧(O29、O31、O33等)，聚阴离子中的每个Mn原子都是{MnO6}八面体，Mn
‑
O的键长范围是所有的W原子都是{WO6}八面体，W
‑
O桥氧键的键长范围是W
‑
O
d
端氧键的范围是端氧键的范围是
[0010]所述{Na8H
10
[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]·
17H2O}的夹心层是{Mn4}簇，不包含W原子。
[0011]一种多钨酸盐的制备方法，包含以下步骤：
[0012]步骤1，将醋酸锰Mn(CH3COO)2·
4H2O完全溶解于醋酸(CH3COOH)中，加入适量KMnO4后持续搅拌获得紫黑色的[Mn
III8
Mn
IV4
O
12
(CH3COO)
16
(H2O)4]溶液。
[0013]步骤2，[Mn
III8
Mn
IV4
O
12
(CH3COO)
16
(H2O)4]溶液与Na2WO4
·
2H2O混合后反应一定时间，再加入适量Mn(CH3COO)2·
4H2O，加热并持续搅拌，冷却，过滤，静置直至溶液中长出深棕
色的针状晶体。
[0014]本专利技术的有益效果在于：
[0015]本专利技术提供一种新型的杠铃状夹心型同多钨酸盐及其制备方法。该夹心型同多钨酸盐{Na8H
10
[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]·
17H2O}是中心对称结构的一维链状的夹心型化合物，其中的聚阴离子[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]18
‑
由两个{W9}亚单元和夹心层{Mn4}簇构成。夹心层{Mn4}簇中的{MnO6}八面体之间通过共边的方式连接，{W9}亚单元包括3个以共点的方式相连{W3}三金属簇，其中每个三金属簇{W3}之间以共边的方式连接一体，每个{W9}亚单元由以Mn
‑
O
‑
W键和夹心层{Mn4}簇联结完整，形成杠铃型结构。该杠铃状夹心型同多钨酸盐具有优异的光学性质，对红外和紫外光谱敏感。
附图说明
[0016]附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制。
[0017]图1为本专利技术一实施例提供的一种聚阴离子[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]18
‑
由两个{W9}亚单元和夹心层{Mn4}簇构成的示意图，a为化合物1聚阴离子的多面体结构图，b为化合物1聚阴离子结构的球棍图。
[0018]图2为本专利技术一实施例提供的一种一维链状的夹心型锰氧簇化合物结构图。
[0019]图3为本专利技术一实施例提供的[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]18
‑
聚阴离子的结构，a为{W9}亚单元，b为夹心层{Mn4}簇。
[0020]图4为本专利技术一实施例提供化合物{Na8H
10
[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]·
17H2O}的红外光谱图。
[0021]图5为本专利技术一实施例提供化合物{Na8H
10
[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]·
17H2O}的
具体实施方式
[0022]一种多钨酸盐，其分子式为{Na8H
10
[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]·
17H2O}，其特征在于，所述多钨酸盐为夹心型同钨酸盐，具有杠铃状结构。
[0023]X
‑
射线单晶衍射结果表明，{Na8H
10
[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]·
17H2O}包含了1个[Mn
III4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多钨酸盐，其分子式为{Na8H
10
[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]
·
17H2O}，其特征在于，所述多钨酸盐为夹心型同钨酸盐，具有杠铃状结构。2.根据权利要求1所述的多钨酸盐，其特征是，所述{Na8H
10
[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]
·
17H2O}中Mn原子的化合价都为+3价，W原子的化合价都为+6价。3.根据权利要求1所述的多钨酸盐，其特征是，所述{Na8H
10
[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]
·
17H2O}中聚阴离子[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]
18
‑
由两个{W9}亚单元和夹心层{Mn4}簇构成。夹心层{Mn4}簇中的{MnO6}八面体之间通过共边的方式连接，{W9}亚单元包括3个以共点的方式相连{W3}三金属簇，其中每个三金属簇{W3}之间以共边的方式连接一体，每个{W9}亚单元由以Mn
‑
O
‑
W键和夹心层{Mn4}簇联结完整，形成杠铃型结构；每个聚阴离子通过Na
+
离子连接，构成一维链状的夹心型锰氧簇化合物。4.根据权利要求3所述的多钨酸盐，其特征是，所述聚阴离子[Mn
III4
O4(HW9O
33
)2]
18
‑
中包括6个三重桥氧(O1、O2、O3、O4、O6和O16)、19个二重桥氧(O9、O12、O14等)和9个端氧(O29、O31、O33等)，聚阴离子中的每个Mn原子都是{MnO6}八面体，Mn
‑
O的键长范围是所有的W原子都是{WO6}八面体，W
‑
O桥氧键的键长范围是W
‑
O
d
端氧键的范围是5.根据权利要求3所述的多钨...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，张红端，申莉娟，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：