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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多酸晶体制备,具体涉及一种keggin型多酸基cu(ⅱ)配位离子晶体及其制备方法。
技术介绍
1、多金属氧酸盐由两种或更多不同金属元素与氧元素组成。它们的化学结构可以包括金属氧八面体、氧八面体、链状结构、层状结构等,取决于金属元素的种类和配位数,有六种经典的多金属氧酸盐(polyoxometalates,poms)结构,分别是keggin、dawson、anderson、lindqvist、waugh和silverton。根据缩合的含氧酸根离子的种类是否相同可分为同多酸(iso-)化学和杂多酸(hetero-)化学两大类。poms的组成元素类型、反离子和中心原子都具有可调性,这为poms提供了丰富的物理和化学性质,如催化性、导电性、磁性、光学性质等。
2、多酸无机-有机杂化材料是指由无机多酸和有机分子相结合形成的一类新型材料,其制备方法涉及将无机多酸与有机分子进行配位或共价化合,从而在分子水平上将它们结合在一起。例如由金属离子与有机配体构成的基于多酸的无机-有机化合物,有机配体通常由含n-基团(或配位基团)组成,与含o-配体相比,含n-配体更易于与金属配位,常用于设计和合成多酸无机-有机化合物。多酸无机-有机杂化材料的这种结合可以导致新的物理性质和化学性质,如催化活性、光电性能等,使这些杂化材料在能源存储、催化、传感和电子器件等领域具有广泛的应用潜力。
3、锂电池是一种充电电池技术,利用锂离子在正负极之间的移动来存储和释放电能,广泛应用于移动设备、电动汽车和可再生能源系统等领域。由于多金属氧
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种keggin型多酸基cu(ⅱ)配位离子晶体,该离子晶体是通过keggin型多酸、双咪唑基有机配体和铜盐溶于水中水热反应得到的。
2、所述的ke ggin型多酸基cu(ⅱ)配位离子晶体的化学式分别为cu2[pmo11vo40(c7n5h9)4],cu6[siw12o40(c7n5h4)4](no3)8·6h2o,cu6[pmo12o40(c7n5h4)4](no3)9·6h2o,cu6[pw12o40(c7n5h4)4](no3)9·6h2o。
3、离子晶体cu2[pmo11vo40(c7n5h9)4]为零维团簇,属于单斜晶系,c 1 2/c 1空间群,晶胞参数如下:a=18.6008(4),b=18.5956(4),c=19.5014(4),α=90°,β=99.592(2)°,γ=90°,z=4。
4、离子晶体cu6[siw12o40(c7n5h4)4](no3)8·6h2o为二维长链,属于三斜晶系,p-1空间群,晶胞参数如下:a=11.4323(7),b=13.0208(15),c=13.3948(8),α=85.217(7)°,β=73.422(6)°,γ=72.604(8)°,z=1。
5、离子晶体cu6[pmo12o40(c7n5h4)4](no3)9·6h2o为三维结构,属于三斜晶系,p-1空间群,晶胞参数如下:a=11.4227(6),b=12.9787(7),c=13.3507(7),α=84.571(5)°,β=73.242(5)°,γ=72.474(5)°,z=1。
6、离子晶体cu6[pw12o40(c7n5h4)4](no3)9·6h2o为三维结构,属于三斜晶系,p-1空间群,晶胞参数如下:a=11.4319(6),b=12.9689(11),c=13.4762(4),α=84.850(5)°,β=73.031(4)°,γ=71.839(6)°,z=1.
7、所述的keggin型多酸基cu(ⅱ)配位离子晶体的制备方法为:将keggin型多酸,双咪唑基有机配体,和铜盐溶于水中,搅拌均匀并用naoh和hno3调节ph至1-3,然后转移至特氟龙反应釜中,140-160℃水热反应2-4天,即得到keggin型多酸基cu(ⅱ)配位离子晶体。
8、所述keggin型多酸为h4pmo11vo40、h4siw12o40、h3pmo12o40或h3pw12o40。
9、所述双咪唑基有机配体为双咪唑-氨甲基吡啶、双咪唑-苯胺或双咪唑-丙二胺。
10、所述铜盐为硝酸铜。
11、本专利技术制备keggin型多酸基cu(ⅱ)配位离子晶体的工艺简单,可重复性高,对探索多酸晶体结构具有一定的意义。此外,由于铜原子的存在,可加速材料中电子的转移,在锂电池负极材料开发领域具有很好的应用前景。
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1.一种Keggin型多酸基Cu(Ⅱ)配位离子晶体,其特征在于,所述离子晶体的化学式为Cu2[PMo11VO40(C7N5H9)4],Cu6[SiW12O40(C7N5H4)4](NO3)8·6H2O,Cu6[PMo12O40(C7N5H4)4](NO3)9·6H2O,Cu6[PW12O40(C7N5H4)4](NO3)9·6H2O。
2.根据权利要求1所述的Keggin型多酸基Cu(Ⅱ)配位离子晶体,其特征在于,离子晶体Cu2[PMo11VO40(C7N5H9)4]为零维团簇,属于单斜晶系,C 1 2/c 1空间群,晶胞参数如下:a=18.6008(4),b=18.5956(4),c=19.5014(4),α=90°,β=99.592(2)°,γ=90°,Z=4。
3.根据权利要求1所述的Keggin型多酸基Cu(Ⅱ)配位离子晶体,其特征在于,离子晶体Cu6[SiW12O40(C7N5H4)4](NO3)8·6H2O为二维长链,属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数如下:a=11.4323(7),b=13.0208(15),c=13.3948(8),α=8
4.根据权利要求1所述的Keggin型多酸基Cu(Ⅱ)配位离子晶体,其特征在于,离子晶体Cu6[PMo12O40(C7N5H4)4](NO3)9·6H2O为三维结构,属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数如下:a=11.4227(6),b=12.9787(7),c=13.3507(7),α=84.571(5)°,β=73.242(5)°,γ=72.474(5)°,Z=1。
5.根据权利要求1所述的Keggin型多酸基Cu(Ⅱ)配位离子晶体,其特征在于,离子晶体Cu6[PW12O40(C7N5H4)4](NO3)9·6H2O为三维结构,属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数如下:a=11.4319(6),b=12.9689(11),c=13.4762(4),α=84.850(5)°,β=73.031(4)°,γ=71.839(6)°,Z=1。
6.一种Keggin型多酸基Cu(Ⅱ)配位离子晶体的制备方法,其特征在于,所述制备方法的具体操作为:将Keggin型多酸,双咪唑基有机配体,和铜盐溶于水中,搅拌均匀并用NaOH和HNO3调节pH至1-3,然后转移至特氟龙反应釜中,140-160℃水热反应2-4天,即得到Keggin型多酸基Cu(Ⅱ)配位离子晶体。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述Keggin型多酸为H4PMo11VO40、H4SiW12O40、H3PMo12O40或H3PW12O40。
8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述双咪唑基有机配体为双咪唑-氨甲基吡啶、双咪唑-苯胺或双咪唑-丙二胺。
9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述铜盐为硝酸铜。
...【技术特征摘要】
1.一种keggin型多酸基cu(ⅱ)配位离子晶体,其特征在于,所述离子晶体的化学式为cu2[pmo11vo40(c7n5h9)4],cu6[siw12o40(c7n5h4)4](no3)8·6h2o,cu6[pmo12o40(c7n5h4)4](no3)9·6h2o,cu6[pw12o40(c7n5h4)4](no3)9·6h2o。
2.根据权利要求1所述的keggin型多酸基cu(ⅱ)配位离子晶体,其特征在于,离子晶体cu2[pmo11vo40(c7n5h9)4]为零维团簇,属于单斜晶系,c 1 2/c 1空间群,晶胞参数如下:a=18.6008(4),b=18.5956(4),c=19.5014(4),α=90°,β=99.592(2)°,γ=90°,z=4。
3.根据权利要求1所述的keggin型多酸基cu(ⅱ)配位离子晶体,其特征在于,离子晶体cu6[siw12o40(c7n5h4)4](no3)8·6h2o为二维长链,属于三斜晶系,p-1空间群,晶胞参数如下:a=11.4323(7),b=13.0208(15),c=13.3948(8),α=85.217(7)°,β=73.422(6)°,γ=72.604(8)°,z=1。
4.根据权利要求1所述的keggin型多酸基cu(ⅱ)配位离子晶体,其特征在于,离子晶体cu6[pmo12o40(c7n5h4)4](no3)9·6h2o为三维结构,属于三斜晶系,p-1空间...
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