摘要：在催化领域中(特别是光催化领域)由于它的优异性能，含铌的混配型多酸化合物受到 人们的广泛关注。因为迄今为止，相对于钨、钼、钒高核金属氧簇而言，此类化合物在合成 上难以控制，所以含铌高核金属氧簇仍然发展比较缓慢。一般情况下，多铌酸盐的合成都是在强碱的条件下，并且如果想它稳定存在，那么只限于在碱性条件下。在碱性的条件下， Lindqvist 型的[Nb6O19]8–簇占主导地位，它不但不会轻易变成其他类型新的簇，而且，也不 容易引入一些离子和它结合。这必然会限制多铌酸合成化学的发展及多铌酸盐在催化领域中 的应用。因此我选择了铌钨混配型多酸作为研究对象，通过采用常规、水热、蒸汽热等合成 方法，合成了结构新颖的铌多酸化合物，然后对它们进行了光催化产氢性能的研究。 关键词：多金属氧酸盐；自组装；铌多酸；光催化产氢72200

Self-Assembly and Photocatalytic Properties of New Mixed-Addendum Polyoxometalate

Abstract:  (especially in the field of catalytic light catalysis) because of its    excellent

performance, mixing matches more acid compounds niobium-containing received extensive attention of people。 so far, compared with tungsten, molybdenum, vanadium the development of niobium-containing high-nuclearity metal-oxygen clusters is still at its early stage。 owning to this compounds are difficult to control in the synthesis。 However, many niobate under normal circumstances are under the condition of strong alkaline synthetic, and to its stable exists only in alkaline conditions。 In alkaline conditions, the dominant Lindqvist anions [Nb6O19]8– are not easy to translate into other new type of cluster, And, not easy to introduce some ion and its combination。

 This is bound to restrict the development of synthetic chemistry and niobium acid niobate applications in catalysis。 So I chose the niobium tungsten mixed  matches more acid as the research object, by using conventional and synthetic methods, such as water, steam, hot, synthesis of the new structure of niobium acid compound, and then for the research of photocatalytic hydrogen production performance。

Keywords: polyoxometalates; self-assembly; polyoxoniobates;photocatalytic hydrogen production

1。 前言

1。1多金属氧酸盐的概述

多金属氧酸盐 POMs,俗称多酸。它是由过渡金属和氧组成的阴离子金属氧化 物团簇,其结构多样性并且具有丰富的物理和化学性质。金属元素一般包括 W,Ta,V,Nb,Mo 等，多酸是由共边、共角相连的八面体组成的，其在纳米科学、 催化化学等重要研究领域有广泛应用。自从发现磷钼酸铵算起，多酸化学的研究 已有二百多年的历史。根据多酸的组成不同，可以分为两大类：同多酸和杂多酸。 同多酸是由配原子和氧原子组成的，比如[Ta6O19]8-和[HW12O40]7-。而杂多酸是指 除了有配原子和氧元素的存在外，还有其他的原子（俗称杂原子）如 Si、Ge、 Te、Sb 和 Sn 等原子。其与配原子相比较而言，杂原子种类繁多。这就是杂多酸 比同多酸繁多的原因。其典型的结构有 Keggin，Lindqvist，Waugh，Dawson 等。 其中，钒、钨和钼的 Dawson 和 Keggin 结构是到现在为止研究最多的，主要是 因为它们阴离子在酸化且广泛的 PH 范围之下很容易形成保持结构的稳定性。而 混配型多酸的定义是指在一个金属氧化物团簇中出现两个及两个以上的配原子。

1。2 铌钨混配型的研究进展

我们把一个或者多个铌原子取代 Dawson、Lindqvist 或者 Keggin 结构的多酸 阴离子中一个或者多个的配原子，从而形成的钨混配型杂多金属氧酸盐叫做铌钨 混配型多酸。

在种类多样的铌/钨混配型多酸中，Lindqvist 型的{NbxW6-xO19}簇是人们最早 研究的对象。早在1976年时，Dabbabi 教授就以 K7[HNb6O19]和钨酸钠作为反应 的原料，让其在双氧水的酸性条件下，顺利合成四种 Lindqvist 结构的铌/钨混配 型多酸,它们分别是：[Nb3W3O19]5–、[NbW5O19]3–、[Nb4W2O19]6–和[Nb2W4O19]4–。文献综述