1。2 多金属氧酸盐概述
多金属氧酸盐简称多酸,也称为金属-氧簇。多酸是一类多核配合物,由前过渡金属离子经过氧原子连接而成。{MO6}八面体和{MO4}六面体通过共面、共角或共边的方式相接,可以构筑出多种多样结构和功能各异的多酸。多酸可以分成同多酸和杂多酸两种类型。同多酸盐结构中不存在杂原子,相应的酸称之为同多酸。杂多酸盐是由不同的含氧酸盐缩合而成的,结构中存在杂原子,相应的酸称为杂多酸。多酸的结构类型主要有Dawson、Keggin、Anderson、Waugh、Silverton和Lindqvist六种。在这六大基本构型中,Dawson和Keggin是构筑多酸的基础;Lindqvist则是一种最广泛的构型,所有多酸的配原子都可以构成这类结构;Anderson构型在多铌和多钒酸盐中未见报道,多见于过渡金属和钼/钨结合的化合物;Silverton构型基本只能在多钼酸盐中形成。
八钼酸盐是同多酸盐中非常重要的一类,有α、β、γ、δ、ε、ζ、η和θ八种异构体,这些异构体之间通过改变反应条件可以相互转换。因此八钼酸盐常被用作无机建筑单元来构筑配位聚合物。
1。3 多酸基配位聚合物的应用文献综述
多酸具有独特的分子尺寸以及结构易剪裁等特性,近年来被作为一类万能的无机建筑单元引入到金属-有机骨架中来构筑多酸基配位聚合物。这类化合物自发现以来,已经在催化、光学、吸附、磁学等多个领域展现出潜在的应用价值。在这些应用中,研究最广泛的为催化和吸附。
1。3。1 催化材料
多酸是一类优秀的无机建筑单元,具有纳米尺寸和富氧表面,可用于设计和构建目标配位框架。另外,多酸具有氧化还原反应活性,因此作为许多有机转换反应的催化剂表现出较大的潜力。但是,纯的多酸固体催化剂的应用是有限制的,因为多酸在反应介质中溶解性较好,导致循环利用性较差。为了提高多酸的循环利用性能,可以将多酸镶嵌在多孔固体的路易斯酸位点上,但是这种材料合成条件较难控制。多孔配位聚合物(金属有机框架,MOF)具有迷人的结构多样性和各种有趣的性质,是一类新兴的多孔材料。MOF的多孔性和高的比表面积使其成为电催化反应的优良材料。多酸基MOF可以结合多酸和MOF的优点,作为电催化剂或异相催化剂可能会表现出优异的催化性能。
2015年,秦等[1] 报道了一个多酸基多孔配位聚合物[TBA]3[ε-PMoV8MoVI4O36(OH)4Zn4][BTB]4/3·18H2O (NENU-500, H3BTB = benzene tribenzoate, TBA+ = tetrabutylammonium ion)。NENU-500具有三维ctn拓扑结构。NENU-500在报道的所有MOF材料中,对电催化产氢的反应表现出最高的催化活性。起始过电势为180 mV,塔菲尔斜率为96 mV/dec。当过电势为237 mV时,催化电流密度可达到10 mA/cm2。