以高核鉬簇多金屬氧酸鹽構(gòu)筑復(fù)合材料及應(yīng)用研究.pdf

1、多金屬氧酸鹽(Polyoxometalates)，簡(jiǎn)稱多酸(POMs)，是一類主要由前過渡金屬離子構(gòu)成的金屬—氧簇多核配合物。多酸從發(fā)現(xiàn)至今己近兩百年，由于其在各個(gè)領(lǐng)域的活躍表現(xiàn)，使多酸化學(xué)至今仍被越來越多的科技工作者所關(guān)注，相關(guān)的熱點(diǎn)研究包括多酸的高核化，多酸納米材料，多酸的催化化學(xué)等等。其中高核化多酸起源上世紀(jì)九十年代，其結(jié)構(gòu)尺寸己達(dá)納米級(jí)，為構(gòu)筑納米材料提供了先天的優(yōu)勢(shì)，加上其自身的各種優(yōu)異特性和多酸本來在催化領(lǐng)域的活躍表現(xiàn)，為高

2、核化多酸的應(yīng)用前景提供了參考。
　　 本文以高核鉬簇Keplerate型多酸{Mo132}和巨輪型多酸{Mo154}為結(jié)構(gòu)單元，用模板自組裝法，將高核化多酸與聚電解質(zhì)結(jié)合構(gòu)筑了高質(zhì)量的高核化多酸有機(jī)無機(jī)納米管。在PC多孔模板內(nèi)，用PEI，PSS和PAH先構(gòu)筑前體膜，再將高核化多酸{Mo132}或{Mo154}通過靜電相互作用，與聚電解質(zhì)PAH層層自組裝到PC模板內(nèi)。用三氯甲烷溶解PC后，即得到高核化多酸復(fù)合納米管。通過一系列的表

3、征和研究，我們研究了該納米管的成管條件，證實(shí)了高核化多酸{Mo132}或{Mo154}以其完整的結(jié)構(gòu)組裝到納米管中，其中以高核化鉬簇{Mo132}構(gòu)筑的納米管品質(zhì)比以高核化鉬簇{Mo154}構(gòu)筑的納米管品質(zhì)更高，并且納米管的尺寸與厚度可控。
　　 然后，選擇高核鉬簇Keplerate型多酸{Mo132}及其衍生物為催化劑，研究了它們對(duì)含氮有機(jī)染料的光催化降解作用。本文分別以高核鉬簇Keplerate型多酸{Mo132}，DODA

4、完全包裹{Mo132}，和TBAB非完全包裹{Mo132}對(duì)常見含氮有機(jī)染料羅丹明B進(jìn)行光催化降解，發(fā)現(xiàn)以TBAB非完全包裹{Mo132}的催化活性遠(yuǎn)優(yōu)于其它兩個(gè)。于是選擇其為重點(diǎn)研究對(duì)象，探究了在該光催化反應(yīng)中，溶液初始pH，染料的濃度以及催化劑的用量對(duì)催化反應(yīng)的影響，并且對(duì)催化劑進(jìn)行了回收循環(huán)實(shí)驗(yàn)。結(jié)合前人的研究和本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本文對(duì)該光催化機(jī)理進(jìn)行了探討，提出這是一個(gè)發(fā)生在多酸表面的以O(shè)H·自由基進(jìn)攻為主的光催化反應(yīng)。