钒硼氧簇的水热合成

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摘要：本文在水热条件下，通过用五氧化二钒草酸还原法自制得到四价钒源，以四价钒氧簇为基本骨架，加入乙二胺调节溶液的pH，与硼酸共同作用，合成了一种新颖的以加入的铜盐形成铜胺络离子[Cu(en)2]2+来抗衡的多钒硼氧簇化合物(H3O)2[Cu(en)2][Na2(H2O)6]2[V12B18O54(OH)6]·15H2O（化合物1），对化合物1进行了红外光谱和X射线单晶衍射分析。X射线衍射结果表明，化合物1含有基本的V12B18(V12B18O54(OH)6)簇单元，这个基本单元由一个十二核硼氧簇和两个六核钒氧簇组成。化合物中的部分离子通过螯合铜离子[Cu(en)2]2+和Na+形成三维结构。43056

毕业论文关键词：钒酸盐；钒-氧簇；金属-氧簇化合物；水热合成；结构

Hydrothermal Synthesis of Vanadoborate Clusters

Abstract: In this thesis, a novel [Cu(en)2]2+ countered vanadoborate-oxygen cluster compound (H3O)2[Cu(en)2][Na2(H2O)6]2[V12B18O54(OH)6]·15H2O (compound 1) was synthesized hydrothermally, with the action of boric acid combined with V(IV) from V2O5 reduced by oxalic acid and pH adjusted by en. Compound 1 was characterized by X-ray single crystal analysis and FTIR. X-ray single crystal analysis indicates that this compound 1 contains V12B18 (V12B18O54(OH)6) cluster unit, and the fraction of ions in the compound by [Cu(en)2]2+ and Na+ are connected each other to generate a 3D structure.

Key Words: Vanadate; Vanadium oxide cluster; Metal oxygen cluster compound; Hydrothermal synthesis; Structure

摘要 1

引言 1

1 实验部分 4

1.1 实验原理 4

1.2 仪器与试剂 5

1.3 本论文中所用到的硫酸氧钒的制备 6

1.4 实验方法 6

2 结果与讨论 6

2.1 化合物1合成讨论 6

2.2 化合物1的X射线单晶结构分析 7

2.3 化合物1的结构描述 8

2.4 化合物1的红外光谱 9

3 结论 9

参考文献 9

致谢 12

钒硼氧簇的水热合成引言

也可以称为多（化学符号为“ ”），它的结构形式新颖多样，在众多的分类中是一个极其重要的分支。而在化学发展史的早期它则被称为“多酸”，在多酸类化学物质中一部分是同多酸，不含杂原子，另一部分是杂多酸，含有杂原子。钒作为在杂多酸物质中的配原子中数目较多的元素之一，同时又具有高价态的形成金属氧簇阴离子的前过渡金属的能力，在溶液中，钒一般会以多种不同的价态而存在，因此钒酸类盐是众多金属氧酸盐的一种金属氧簇化合物*优尔^文-论;文~网www.youerw.com。在这个古老领域里不断发展更多的反映人们对生活材料的研究的深入，科研实力不断增强越来越多新的材料被合成出来，给簇合物的家族带来新的成员。在杂多酸的大家族里已经有70名已知的金属成员。

回顾多酸化学的历史，当我们第一次认识它是在1826年，J. Berzerius[1]成功制备出 PMo12 ，是世界上最早出现的，距今180多年。而在这过程中，在1864年，是多酸化学的新的里程碑，C. Marignac 通过化学分析的研究方法确定了在钨硅酸中O:W = ，志着研究进入了第。在漫长的探索中，到了1929年，Pauling [2] 提出了结构的三维模式，共12个系列。与此同时，多酸化学也发展到了新的阶段。经过短短五年的发展，在1934年英国的J. F. Keggin用X射线衍射测定了杂原子与钨原子的比列为1:12，提出了Keggin结构模型[3]。随着不断研究发现：在一个八面体内的一个杂原子被同一平面内的六个金属MO6的八面体围绕，这就是在1937年Anderson [4]等人提出的。从1945年到1953年，Wells提出的多酸化合物的结构2:18系列和 Dawson[5]即著名的Wells-Dawson结构。直到1974年才得到准确验证的Keggin结构，最后总结出了POM的基本结构，除了以上提到过的还有杂多酸Silverton，Waugh，Strandberg以及同多酸Lindqvist，