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摘要：本论文采用常规水溶液的方法进行合成，以三缺位的Keggin构型硅钨酸阴离子为原料，在有机化合物柠檬酸的辅助下，引入稀土金属离子。通过改变合成的实验条件：反应物质的加料顺序、物料比和溶液体系的酸碱度等，合成得到了优尔种基于缺位硅钨酸盐的稀土衍生物，通过这些产物红外光谱图(IR)的分析，推测这些物质中稀土离子均与多酸阴离子发生了配位作用，且配位模式也不尽相同。对比发现反应物质的加料顺序、物料比对配合物的结构形成影响较小，溶液体系的酸碱度对配合物的结构影响较大。41147
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毕业论文关键词：硅钨酸盐；稀土离子；缺位结构；常规溶液合成法；酸度
Synthesis of Silicotungstates Modified by Rare Earth Ions
Abstract: In this paper, with the aid of organic ligands, the Keggin structure with three vacancies is used as the precursor, and the rare earth metal ions are introduced to the reaction system to prepare the new silicotungstates. By changing the reaction of the material feeding order, material ratio and solution pH and other conditions of the experiment, six silicotungstate complexes which is modified by rare earth ions have been synthesized. Based on the analysis of these infrared spectroscopy of these product, it can be found that in these product, the rare earth ions all have been coordinated with the oxygen of the polyoxoanion and the coordination mode are different. The result showed that the effect of feeding order and material ratio on the structure are unobvious and the acidity play a key role on the structure.
Key Words: Silicotungstate; Rare earth ion; vacant type; acid; Conventional solution method; acidity
目 录
摘 要 1
引 言 1
1 实验部分 3
1.1 试剂与仪器 3
1.2 测试条件 4
1.3 实验方法 4
2 结果与讨论 5
2.1 前驱体硅钨酸盐的红外光谱分析 5
2.2 化合物1-6红外光谱分析 6
3 结 论 11
参考文献 11
致 谢 14
稀土离子修饰的硅钨酸盐的合成
引 言
含氧酸化合物在一定的条件下反应经过脱水缩合，生成多金属氧酸（polyoxometalates）。多金属氧酸盐是由氧连接形成氧桥配合物[1-3]。在早期，研究者认为它由简单无机含氧酸进行合成。杂多酸中最经典的结构是Keggin 结构，是在1933年由英国物理学家J.F.Keggin首次提出[4]，在1936年时，被Bradley的实验结果所证实[5]。Keggin型的多酸结构一般呈现笼型，根据含钨原子数目的不同，可分为饱和Keggin型和不饱和Keggin型。20世纪80年代末，Yamase等报道了Keggin结构钨系杂多酸化合物具有抗艾滋病毒[6-8]的活性，拓展了杂多酸化合物在药物化学方面研究的。
在近200年间，科学家们通过不同的化学方法对多金属氧酸盐进行研究，已经归纳总结出了优尔个基本结构：Keggin结构、Silvertone结构、Waugh结构、Lindqvist结构、Wells-Dawson结构和Anderson结构。如（图1）：
多金属氧酸盐的结构类型
在1826年，史上第一个杂多酸(NH4)3PMol2O40•H2O是由Berzerius成功合成的，受当时检测条件的限制，然而并没有明确的认识到该化合物的化学组成和结构。直到1864年，C.Marignac合成了第一个杂多酸盐—钨硅酸，并且通过化学的分析方法确定了该化合物的结构组成，杂多酸化合物在化学方面的研究领域[9]这才真正开始拓宽。近些年来，成功制备一些链状、层状、多空高聚合度、纳米簇等新型杂多酸化合物的，突破了局限在经典结构方面的研究，更加丰富杂多酸化合物的研究内容[10-11]。现如今，多酸化合物的合成已进入到剪裁和组装阶段，从对稳定氧化态化合物的合成研究开始进入到亚稳态和变价态化合物的研究[12]。