一种具有水辅助氢键导电网络结构的磷钼酸超分子聚合物制造技术

本发明专利技术涉及一种具有水辅助氢键导电网络结构的磷钼酸超分子聚合物的制备及应用。本发明专利技术的目的是要解决一些多酸类聚合物作为超级电容器电极材料在溶液中稳定性差，导电性能不高的问题，提供一种可以提高其电容性能作为超级电容器电极材料的制备方法。本发明专利技术的一种具有水辅助氢键导电网络结构的磷钼酸超分子聚合物的化学式为[Cu2(H2O)4H2(imbta)4](PMo

A phosphomolybdic acid supramolecular polymer with water assisted hydrogen bond conductive network structure

【技术实现步骤摘要】
一种具有水辅助氢键导电网络结构的磷钼酸超分子聚合物


[0001]本专利技术涉及一种具有水辅助氢键导电网络结构的磷钼酸超分子聚合物的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]超级电容器是介于充电电池和传统静电电容之间的新一代储能装置，无论是小容量的精密储能还是大规模的电力储能，从单独储能到与蓄电池或燃料电池连用的混合储能，它都展现出了优异的特性。
[0003]多金属氧酸盐(Polyoxometalates,POMs)(又称多酸),是一种具有多金属和富氧的纳米分子簇，多酸的结构种类繁多，具有可授受质子、电子的性质，其簇的结构可修饰、物理化学性质可调变等特点。磷钼酸是经典Keggin型多酸，在放电过程中展示出强还原能力，理论电容为270mAh/g，高于商业阴极材料Li2CoO2(140mAh/g)。然而，多酸较强的水溶性和较差的导电性抑制了其在水系超级电容器领域的应用。
[0004]多酸基金属有机超分子聚合物是一类具有丰富的晶体结构并且长程有序的晶态材料，其兼具负电势窗口与高比电容。因此以多酸为预组装前驱体，引入金属有机复合物，通过水辅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有水辅助氢键导电网络结构的磷钼酸超分子聚合物，化学式为[Cu2(H2O)4H2(imbta)4](PMo
12
O
40
)2·
6H2O，其中imbta为1
‑
咪唑
‑
1亚甲基
‑
1H
‑
苯并三氮唑；晶体外观分别呈绿色块状；晶系为单斜晶系；空间群为P21/c；晶胞参数为b＝16.2261(19)，α＝90
°
，β＝103.731(3)
°
，γ＝90
°
，2.一种具有水辅助氢键导电网络结构的磷钼酸超分子聚合物，其特征在于不同于其他类型的磷钼酸超分子聚合物的结构，其分子中的铜离子一方面与1
‑
咪唑
‑1‑
亚甲基
‑
1H
‑
苯并三氮唑有机配体中的氮原子N4、N6、N3以及四个配位水分子的氧原子O1W和O2W配位成键，形成双核铜大环状金属有机复合物结构单元Cu2(H2O)4(imbta)4。另一方面，与四个配位水分子和六个游离水分子通过氢键作用，形成水
‑
铜环簇。同时，一个水
‑
铜环簇通过O
–
H
…
O氢键作用分别与八个孤立的磷钼酸分子中端氧(O32,O33,O29,O26,O39,O28)和桥氧(O21,O8,O36,O10)有效连接，其中八个磷钼酸分子分布在水
‑
铜环簇的上层与下层，并且通过O33与O39与另外的水
‑
铜环簇中的O5W通过O
–
H
…
O氢键连接。Cu2(H2O)4(imbta)4·
6H2O结构单元和PMo
12
O
403
‑
多酸阴离子通过水辅助氢键作用无限重复连接，形成一个“多酸
‑
双核铜金属有机复合物
‑
多酸”层叠层的三维超分子结构。3.一种具有水辅助氢键导电网络结构的磷钼酸超分子聚合物超级电容器电极材料的制备方法是按以下步骤完成的：一、制备pH值为2.0～2.3的反应液：将0.32g磷钼酸、0.22g醋酸铜和0.031g 1
‑
咪唑
‑1‑
亚甲基
‑
1H
‑
苯并三氮唑加入到蒸馏水中搅拌均匀，然后将该悬浊液的pH值调至2.0～2.3，得到pH值为2.0～2.3反应液。步骤一中所述的磷钼酸与醋酸铜的摩尔比为：1.1:(7.0～7.3)；步骤一中所述的磷钼酸与1
‑
咪唑
‑1‑
亚甲基
‑
1H
‑
苯并三...

【专利技术属性】
技术研发人员：于晓晶，马慧媛，王新铭，谭立超，杨桂欣，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：