配合物—多酸催化剂的制备及性能研究

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金属有机配合物具有良好的配位能力,丰富多样的结构,一定的催化氧化性和分子识别能力,一直以来都是人们研究的热点。多酸由于其强酸性、氧化还原性、结构多样化等优点,被广泛应用于功能材料和催化领域。因此,配合物与多酸的结合具有重要的研究意义和广泛的应用前景。本文以几种具有高催化活性的金属有机配合物与几种常见的杂多酸为反应物,利用简单的化学共沉淀法制备了七种新型的配合物-多酸化合物:[Ru(2,2-bipy)3]3(PW12O40)2(1),[Ru(2,2-bipy)3]3(PMo12O40)2(2),[Ru(2,2-bipy)3]2(SiW12O40)(3),(CuC12H30N63(PW12O40)2(4),(CuC12H30N63(PMo12O40)2(5),(CuC12H30N62(SiW12O40)2(6),(NiC10H26N63(PW12O40)2(7)。对这几种化合物的表征,采用了元素分析、IR、TG等方法,探讨分析其组成结构及热稳定性,并通过化合物对有机染料罗丹明B水溶液的催化降解来研究其催化性能。本论文的主要研究内容如下:(1)以钌吡啶[Ru(2,2-bipy)3]Cl2分别和磷钨酸、磷钼酸、硅钨酸为反应物,制备了化合物(1)、(2)、(3),通过元素分析和红外光谱分析发现,在制备反应前后,化合物中的有机组分吡啶和无机组分多酸阴离子的组成结构没有发生改变。XRD测试表明化合物(1)结晶度很小,呈无定形态。氮气吸附测试表明三种化合物的比表面积均较大。热重分析结果表明化合物(1)、(2)、(3)的热稳定性都较好。催化实验结果表明这三种化合物对罗丹明B水溶液的催化性能都较好。(2)以大环铜(CuC12H30N6Cl2O4)分别和磷钨酸、磷钼酸、硅钨酸为反应物,制备了化合物(4)、(5)、(6),通过元素分析和红外光谱分析发现,在制备反应前后,化合物中的有机组分大环和无机组分多酸阴离子的组成结构没有发生改变。通过热重分析发现化合物(4)、(5)具有较好的热稳定性。催化实验结果表明这三种化合物对罗丹明B水溶液的催化性能都较好。(3)以大环镍(NiC10H26N6Cl2O4)和磷钨酸为反应物,制备了化合物(7),通过元素分析和红外光谱分析发现,在制备反应前后,化合物中的有机组分大环和无机组分多酸阴离子的组成结构没有发生改变。催化实验结果表明化合物对罗丹明B水溶液的催化性能一般。
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