摘 要：水热合成得到一个基于{P2Mo5O23}6–多酸阴离子的具有沙漏状的纯无机配合物[H8(H2O)16][Co(H2O)4(HP2Mo5O23)2](1)，单晶X射线结构分析表明化合物1的不对称单位由半个钴离子，一个{P2Mo5O23}6–阴离子，两个配位水分子和八个晶格水分子组成，两个{P2Mo5O23}6–簇与钴离子共价连接并以为钴作为对称中心，就像一个沙漏。在化合物1中第一次发现存在一个中心对称的“椅”型[H8(H2O)16]8+水簇。此外，对化合物1的电化学性能和催化性能也进行了研究。75910

毕业论文关键词：水热合成；磷钼酸盐；晶体结构；水簇

Abstract: A pure inorganic {P2Mo5O23}6– based cobalt complex [H8(H2O)16][Co(H2O)4(HP2Mo5O23)2](1) with a sandglass-like shape was hydrothermally synthesized。 Single crystal X-ray diffraction analysis reveals that the asymmetric unit of compound 1 consists of a half cobalt ion, one {P2Mo5O23}6– anion, two coordinated water molecules and eight lattice water molecules。 It is especially intriguing to note that two {P2Mo5O23}6– clusters are symmetrical about the Co ion, like a sandglass。 And a chair-like water cluster with an unprecedented centrosymmetric [H8(H2O)16]8+ can be observed in compound 1。 Additionally, the electrochemical and catalytic properties of compound 1 were also investigated。

Keywords: Hydrothermal synthesis; Phosphomolybdate; Crystal structure; Water cluster

目  录

1  引 言 4

2  实验试剂和测试仪器 4

2。1  实验试剂 5

2。2  测试仪器 5

3  单晶培养和晶体结构 5

3。1  单晶培养 5

3。2  晶体结构 6

4  表征与性质 10

4。1  红外光谱 10

4。2  X射线粉末衍射 11

4。3  热重分析 11

4。4  电化学性质 12

4。5  催化性质 12

结    论 14

参考文献 15

致    谢 18

1  引言

多金属氧酸盐（POMs），简称多酸，是一类多核的金属氧簇合物。由于其具有可调控的尺寸，多样性的结构，在材料科学[1-4]、磁学[5]、催化[6-7]以及光化学[8-11]等领域有着广泛的应用前景，多酸化学吸引了越来越多科研工作者的关注。在多酸化学中，向多酸体系中引入有机基团，可以得到有机功能化的多酸杂化物。由于无机单元和有机基团的协同效应，这种基于多酸的无机-有机杂化的化合物，不仅有可能同时保持两者的优良性质，而且可能改变理化性质，扩展了多酸化合物的应用领域。当前，构建基于多酸的无机-有机杂化化合物已经成为多酸领域的热门研究课题[12]。

为了构建新颖的多酸基无机-有机杂化化合物，一种普遍的途径是在水热或溶剂热条件下，通过金属的配位，将多酸建筑单元与有机金属配合物拼接在一起。Strandberg型多酸簇合物是一类2:5系列的多酸化合物，它的结构通式是[X2M5O23]n–（X=P、Se、S等，M=Mo、W等），五个八面体MO6通过共边和共角形成五元环，两个四面体XO4位于五元环两侧。相比于Keggin型、Dawson型和Anderson型多酸离子，Strandberg型多酸阴离子具有相对较小的体积，较多的负电荷。相对较高的负电荷密度使得Strandberg型多酸阴离子更容易与金属有机配离子以离子键或共价键的方式连接在一起[13]。作为Strandberg结构的一个经典代表，{P2Mo5O23}6–多酸阴离子具有较大的负电荷密度，表面的端基氧原子提供了丰富的配位点，而且易于合成，在构建多酸基无机-有机杂化化合物领域具有重要的研究价值。