Keggin型磷钨酸盐的制备、 表征及其光催化性能

采用液相法制备催化剂Mg_1.5PW₁₂O₄₀,Ba_1.5PW₁₂O₄₀,Ca_1.5PW₁₂O₄₀,Na₃PW₁₂O₄₀,K₃PW₁₂O₄₀和(NH₄)₃PW₁₂O₄₀ 6种Keggin型磷钨酸盐, 并采用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜（TEM）表征其微观结构和表面形貌. 以250 W高压汞灯为紫外光源, 通过光催化降解甲基橙评估其光催化活性. 实验结果表明: 6种粒子均保持基本的Keggin结构骨架, 属于Keggin[KG*8]结构杂多酸型催化剂; Mg_1.5PW₁₂O₄₀,Ba_1.5PW₁₂O₄₀和Ca_1.5PW₁₂O₄₀降解甲基橙的活性较高, 其中Mg_1.5PW₁₂O₄₀的活性最高.     

基于Ag+金属中心的硅钨杂多酸配位聚合物的合成及其电化学性能研究

本文利用水热合成法得到了一种基于银离子金属中心的硅钨杂多酸(H₃SiW₁₂O₄₀)配位聚合物材料([Ag₄(BPB)₄SiW₁₂O₄₀])(简称，化合物1).单晶X-射线衍射分析表明，结构中存在Ag1、Ag2和Ag3三种银离子，分别采用2、3、4配位的方式通过Ag-N键连接有机配体，又通过Ag-O键连接多酸分子. Ag1连接有机配体形成左手、右手螺旋链，并连接多酸分子形成梯形链. Ag2连接有机配体和多酸分子形成二维4,4-sql拓扑格子层，梯形链与格子层共用多酸分子. Ag3连接有机配体形成一维链贯穿于二维层，最终形成整体的三维结构.此外，利用复合改性玻碳电极(GCE)作为工作电极对材料的电化学性能进行了研究.电化学分析结果表明，材料可作为还原NaNO₃的电催化剂.     

复合催化剂SO42--H3PW12O40/TiO2(P123)的制备及其光催化降解二硝基甲苯

 采用溶胶-凝胶与溶剂热相结合的方法制备了系列介孔复合光催化剂SO₄^2--H₃PW₁₂O₄₀/TiO₂ （P123）,并对其进行了表征和分析。N₂吸附表面分析及扫描电镜（SEM）图片显示,复合催化剂的粒径明显减小,比表面积高达211m²/g,是TiO₂的5 倍。紫外漫反射吸收光谱（UV-Vis）显示,与TiO₂相比,复合催化剂的吸收光谱发生了明显的红移,且吸收强度明显增强。运用L₁₆（4⁵）的正交实验设计探讨了H₃PW₁₂O₄₀负载量、模板剂P123 的添加量、溶液初始pH 值、催化剂加入量以及H₂SO₄浓度5 个因素对二硝基甲苯（DNT）降解性能的影响,并对正交实验结果进行了直观分析和方差分析。结果表明,该降解过程符合L-H 表观一级反应动力学,在催化剂用量为1.2g/L、H₃PW₁₂O₄₀负载量为20%、模板剂P123 的加入量为2g、溶液初始pH 为2、H₂SO₄的浓度为1mol/L 条件下,经氙灯光源辐照4h 后,DNT 的降解率达到98.7%,DNT 降解的半衰期为0.7162h,取得了良好的光催化效果。     

一种新的基于双嘧啶-双酰胺和Keggin型多酸构筑的金属-有机框架的合成及电化学性能

以具有丰富N/O配位位点的双嘧啶-双酰胺配体为有机配体,以Keggin型多酸阴离子[SiW₁₂O₄₀]^4-为无机配体在水热条件下合成了一个新型三维金属-有机框架[Cu₂(4-bpmah)₂(SiW₁₂O₄₀)]·12H₂O(4-bpmah=N,N′-双(4-嘧啶甲酰胺基)-1,2-环己烷).该配合物是由配体4-bpmah连接二维[Cu₂(SiW₁₂O₄₀)]无机层形成的三维多酸基金属-有机框架.标题配合物修饰碳糊工作电极能够电催化亚硝酸钾和溴酸钾的还原.此外,标题配合物修饰的碳布工作电极可作为超级电容器电极材料且具有良好的充放电性能.     

疏水性含钒多酸高效催化氧化脱硫

萃取催化氧化脱硫是一种极具潜力的深度脱硫技术,具有反应条件温和、能耗低等优势,受到越来越广泛的关注。开展低成本、高效率和易于规模化制备的催化材料的合成,有助于加快该技术向工业化应用迈进。文章采用简单的离子交换方式,通过精准调控烷基链长度和多酸分子结构组成,成功地筛选出了一类（DDA）₆PW₉V₃O₄（DDA+=十二烷基三甲基铵阳离子）催化剂。当以H₂O₂作为氧化剂、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐为萃取剂时,（DDA）₆PW₉V₃O₄在30℃条件下,25 min内即可实现99.9%以上的脱硫效率。而当温度增加到50℃时,仅需10min即可实现99.9%以上脱硫效果。文章为设计具有潜在工业应用价值的萃取催化氧化脱硫催化剂提供了一种新思路。     

正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-xCrxO2的合成与表征

采用草酸盐共沉淀法合成一系列的Li(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)_1-xCr_xO₂正极材料(0 ≤x ≤0.1),用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析合成产物的晶体结构及表面形貌;利用充放电仪测定了产物的电化学性能.结果表明,合成的Li(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)_1-xCr_xO₂( x = 0.01,0.03,0.05,0.07) 均保持α-2NaFeO₂ 层状结构相,属于空间R3m点群.Li(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)_0.95Cr_0.05O₂的电化学性能最佳,首次放电容量达158.6 mAh/g,在2.5～4.5 V区间30次循环后比容量衰竭率仅为3.92%.Li(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)_0.95Cr_0.05O₂和Li(Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3)CrO₂ 的电极阻抗变化不同,进而影响其电化学性能.     

超顺磁性Fe3O4@SiO2空心亚微球的制备及其在质粒DNA分离纯化中的应用

采用溶剂热法合成超顺磁性空心亚微球,然后通过正硅酸乙酯水解-聚合反应,在亚微球表面包覆SiO₂,形成核壳结构Fe₃O₄@SiO₂空心亚微球。以该Fe₃O₄@SiO₂亚微球为分离介质,实现了大肠杆菌（E. coli）质粒DNA的高效、快速分离。     

Na~+导电陶瓷的交流阻抗谱

以β″-Al₂O₃导电陶瓷为电解质,研究制备银/碳毡/低熔点钠盐电极（Ag/C/（NaNO₃+NaNO₂））,并选择银电极作为对比电极。测试条件为:温度275～400℃、频率12～10⁵ Hz。采用交流阻抗谱法（Ac）进行β″-Al₂O₃导电陶瓷与金属Na⁺界面兼容性和界面离子传导机理研究。结果表明:β″-Al₂O₃导电陶瓷的电导与温度关系服从于阿仑尼乌斯公式。比较两种电极可以发现,电极/电解质的界面接触对电极/电解质界面迁移阻抗和阻抗谱测试结果会有较大程度的影响。     

Fe3O4/Ag复合纳米颗粒的制备及其抑菌性能研究

首先用水热法制备了Fe₃O₄纳米球,然后以制备的磁性Fe₃O₄纳米粒子为磁核,在高温高压反应釜中与葡萄糖反应,使其表面包覆一层聚糖,利用聚糖的还原性,让包覆后的粒子与AgNO₃反应,制备出Fe₃O₄/Ag纳米复合粒子。用透射电镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）对所制备的材料的形貌和结构进行了表征。通过抑菌实验的测定,结果表明Fe₃O₄/Ag复合材料具有良好的抑菌活性。     

煅烧硫酸铝铵复盐低温合成α-Al2O3：葡萄糖和预压的影响

以NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O为原料，通过加入不同质量分数的葡萄糖合成α-Al₂O₃，研究了葡萄糖含量和预压处理对α-Al₂O₃粉体合成工艺和温度的影响。结果表明：葡萄糖的加入可以明显改变相变过程，降低合成温度。添加质量分数为30%的葡萄糖时，可在950℃合成单相α-Al₂O₃粉体，合成温度比不添加葡萄糖时低200℃左右；添加质量分数为75%的葡萄糖时，α-Al₂O₃的合成温度可进一步降低至900℃。添加葡萄糖可以降低α-Al₂O₃合成温度的主要原因有两个：一是葡萄糖氧化分解产生的热加速了NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O的热分解，二是葡萄糖的添加使NH₄Al(SO     

磷钨杂多酸铯盐的制备及催化性能

采用室温沉淀法制备了一系列铯取代磷钨杂多酸盐(CsxH3-xPW12O40,x=0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0),考察了不同铯取代度对所制杂多酸盐结构及其催化苯甲醛氧化制苯甲酸反应性能的影响.利用液氮吸附-脱附(N2adsorption-desorption)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、固体紫外可见漫反射光谱(DR UV-vis)等手段进行了表征.结果表明:CsxH3-xPW12O40完好地保持了H3PW12O40的Keggin晶相;随着铯取代度x的增大,CsxH3-xPW12O40的颗粒逐渐均匀,同时晶胞参数逐渐减小,表面积和孔容则随之增大.在相同的实验条件下,所制CsxH3-xPW12O40均呈现出较高的催化活性:在Cs3PW12O40催化作用下,苯甲酸的收率达到72%,而其他催化剂作用下达到76%,均优于H3PW12O40的催化活性(71%).     

Acidic catalysis of microporous polyoxometalate H3PW12O40/SiO2 in acetal reaction between benzaldehyde and ethylene glycol

Microporous Keggin-type polyoxometalate material was synthesised by supporting H3PW12O40 into a silica matrix via a sol-gel technique. The silica-supported 12-tungstophosphoric acid (H3PW12O4o/SiO2) obtained is insoluble and readily separable porous materials with uniform micropores (0.57 nm) and a high specific surface area (350.5 m2/g) in oxygen-containing polar solvents. H3PW12 O40/SiO2 was characterized by infrared spectrophotometer (IR), ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-vis), inductively coupled plasma (ICP), thermogravimetric analysis (TGA) and Brunner-Emmett-Teller method (BET) measurements. H3PW12O40/SiO2 obtained catalyzed the acetal reaction between benzaldehyde and ethylene glycol to produce 2-phenyl-1, 3-dioxolane more efficiently than the typical solid acids such as SO2-4/ZrO2, Nafion-H and H-ZSM-5. Conversion was 93.8 % for benzaldehyde during the reaction period of 2 h.H3PW12O40/SiO2 kept its initial activity during three times of reuse. The initial acetal reaction follows a second-order kinetics model at 298 K.     

咪唑-磷钨酸杂化固体酸催化纤维素水解为葡萄糖

合成一种咪唑-磷钨酸杂化固体酸1-（3-磺酸基）丙基-3-甲基咪唑磷钨酸盐（[MIMPS] 3PW12O40）,并将其应用于催化纤维素的水解反应之中.与H2SO4,HCl,对甲苯磺酸（p-TSA）以及H3PW12O40相比,[MIMPS] 3PW12O40的催化活性与反应选择性都更佳.通过单因素法对反应温度、反应时间、催化剂用量、固液比等进行考察与优化,结果发现：在453 K下,n（[MIMPS]3PW12O40）∶n（纤维素）=5.8％时,即可极大地促进纤维素链的断裂、解离和水合;水解反应仅3h后,还原糖和葡萄糖的产率分别为34.0％,21.0％.此外,调节反应体系的pH值约为2时,催化剂以固体沉淀的方式得以回收,且经过5次重复利用后仍能保持良好的催化性能.     

H_3PW_(12)O_(40)掺杂制备聚吡啶及其结构表征

采用H3PW12O40为氧化剂和掺杂剂,用化学氧化法制备聚吡啶.通过红外光谱、扫描电镜TG-DSC手段表征产物的结构和微观形貌,考察产物的热稳定性以及H3PW12O40物质量的浓度对转化率的影响.结果表明,随着体系中H3PW12O40物质量浓度的增加,单体转化率增加,最大可达到57%,之后则降低;制备的聚吡啶是从几十纳米到几个微米、大小不规律的颗粒状,并且伴随有团聚现象.在转化率达到57%之后得到的不用溶剂分离的产物中,含有形状规则的剩余无机H3PW12O40晶体;TG-DSC分析表明,在500～590 ℃聚吡啶很快分解失重.     

磷钨杂多酸铵盐固体酸催化剂的制备、表征及性能

以室温沉淀法制备了一系列铵取代磷钨杂多酸盐催化剂(NH4)xH3-xPW12O40(x=0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0),用X-射线衍射(XRD)、傅里叶-红外光谱(FT-IR)、固体紫外-可见漫反射光谱(DR UVVis)、扫描电镜(SEM)、氮气吸附-脱附(N2adsorption-desorption)等手段对其进行了表征,并考察了它们在H2O2氧化苯甲醛制苯甲酸反应中的催化活性.结果表明,NH4+取代H+后形成的杂多酸盐仍很好地保持了Keggin结构;随着NH4+取代度的增大,(NH4)xH3-xPW12O40的颗粒逐渐均匀,晶格常数逐渐减小,而比表面积和总孔容呈先增大后减小的趋势;在相同实验条件下,所制(NH4)xH3-xPW12O40的催化活性均优于H3PW12O4(71%),其中在(NH4)2.5H0.5PW12O40催化作用下,苯甲酸收率达到最高(76%).     

12-钨磷酸质子迁移性的研究

通过电导测定法对１２－钨磷酸的Ｈ＋迁移性进行了研究。结果表明１２－钨磷酸的Ｈ＋是可以迁 移的。在本实验条件下，迁移活化能和活化熵分别为３７．３ ｋＪ／ｍｏｌ和－１２１．１Ｊ／（ｍｏｌ·Ｋ）。非极性 和弱极性分子吸附对Ｈ＋迁移几乎无影响，而含有羟基的分子；如水和醇等吸附有利于促进Ｈ■的移 动。在后一种情况下，Ｈ＋的迁移主要按下述机理进行：Ｈ＋从Ｒ０Ｈ＋２（Ｒ＝Ｈ或烷基）转到同它以 氢键相连的ＲＯＨ上，这个分子又将其另一个Ｈ＋传到同它邻接的另外一个分子，以此继续下去。     

H_3PW_(12)O_(40)水解产物的~(31)P核磁研究

介绍了31 P核磁共振监测下 ,MOH(M =Li+ ,Na+ ,K+ ,Mg+ ,Ca2 + )滴定不同浓度的H3PW1 2 O4 0(简称PW1 2 )的水解情况 .从中得出由PW1 2 制备PW1 1 M适宜的 pH条件     

两亲性杂多酸长碳链季胺盐的合成及LB膜研究

首次合成了两种两亲性Ｋｅｇｇｉｎ结构的杂多酸长链胺盐「（ＣＨ３）３ＮＣ１６Ｈ３３」３ＰＷ１２Ｏ４０和「（ＣＨ３）３ＮＣ１６Ｈ３３」３ＰＭｏ１２Ｏ４０,用元素分析,ＩＣＰ、ＩＲ光谱、ＤＴＡ、Ｘ射线衍射、ＵＶ光谱进行了表征,并用ＬＢ膜技术对其进行了成膜实验,对其在空气／水界面上的单分子行为进行了研究,得到了π－Ａ曲线。实验表明该类化合物有较好的形成单分子膜的性能。     

新型PVC膜银离子选择电极的研制及应用

以合成的双(N-乙基-N-苯基氨基二硫代甲酸)1,3-丙二醇酯为载体,采用双层膜电位法直接测定了溶剂聚合物膜中载体与金属离子的络合物生成常数.制备并考察了以双(N-乙基-N-苯基氨基二硫代甲酸)1,3-丙二醇酯为载体的银离子选择电极的性能.实验结果表明:该选择电极对银离子有良好的响应性能和高选择性,在10-3~10-6mol/L的浓度范围内响应斜率为56.0 mV/paAg+,检测下限为3.7×10-7mol/L,碱金属、碱土金属及过渡金属离子不干扰银的测定.该电极可作为测定维生素B1药片中维生素B1含量的电位滴定指示电极和水样中银离子含量的直接测定.