Keggin型多金属氧酸盐在SBA-15介孔分子筛中嵌入及应用

摘要

要多金属氧酸盐(POMs)在材料科学领域和催化领域的应用日益受到关注，人们通过各种物理和化学手段设计和研制稳定的、功能化的多金属氧酸盐复合(杂化)材料。介孔分子筛SBA-15具有较高的稳定性和丰富的表面化学性质，是设计和研制功能化多金属氧酸盐复合材料的优秀主体材料。 本文基于阴、阳离子静电组装的思想，将Keggin结构多金属氧酸盐作为一类新型客体有序地引入介孔分子筛SBA-15主体上，合成了POM/SBA-15m多金属氧酸盐复合材料(POM=H3PW12O40、H4GeW12O40、H3PMo12O40、H4SiW12O40、H3+nPMo12-nVnO40、H3+nPW12-nVnO40)，利用元素分析(ICP)、红外光谱(FI-IR)、固体31p核磁共振(31PMASNMR)、X-射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、热重-差热(TG-DTA)等分析手段对所合成复合材料进行了表征。实验结果表明：客体多酸阴离子在嵌入后仍保持完整的Keggin结构，在主体SBA-15上具有良好的分散性：主体仍保持介孔分子筛SBA-15的六角相长程有序孔道结构。PW12/SBA-15m复合材料在60℃的乙醇溶液中持续搅拌7小时，未观察到多酸阴离子的流失。我们采用聚合物掺杂法，同时结合滴涂等手段将复合材料制备成化学修饰电极POM/SBA-15m/GCE(POM=H3PW12O40、H4GeW12O40、H3PMo12O40、H5PMo10V2O40)，利用循环伏安法(CV)对修饰电极表征，发现该修饰电极不仅具有良好的电化学行为，而且具有很好的稳定性和重现性。PW12/SBA-15m和PV2Mo10/SBA-15m修饰电极连续循环扫描1000次，电极仍很稳定：开路状态下长时间浸泡在底液中仍有良好的电流响应。复合材料的高稳定性来源于多酸阴离子同改性后SBA-15分子筛表面的静电作用。考察了POM/SBA-15m系列复合材料修饰电极对NO2-和ClO3-离子催化还原行为，发现修饰电极的还原峰电流增大，说明修饰电极对NO2-和ClO3-有电催化还原作用。

目录

第一章文献综述

§1.1多金属氧酸盐化学的发展

§1.2多金属氧酸盐的固载化

§1.3多金属氧酸盐化学修饰电极

§1.4有序介孔分子筛材料的发展现状

§1.5课题的选择及其目的

§1.6试剂与仪器

第二章Keggin型多金属氧酸盐在SBA-15介孔分子筛中嵌入及表征

§2.1 PW12/SBA-15m介孔复合材料合成与表征

§2.2 GeW12/SBA-1m介孔复合材料合成与表征

§2.3 PMo12/SBA-15m介孔复合材料合成与表征

§2.4 SiW12/SBA-15m介孔复合材料合成与表征

第三章钒取代Keggin型多金属氧酸盐在SBA-1 5介孔分子筛中嵌入及表征

§3.1 PVnMo12-n/SBA-15m介孔复合材料合成与表征

§3.2 PVnW12-n/SBA-15m介孔复合材料合成与表征

第四章POM/SBA-15m复合材料电化学性质研究

§4.1 POM/SBA-15m复合材料化学修饰电极的制备

§4.2 POM/SBA-15m复合材料化学修饰电极的性质

第五章结论

致谢

参考文献

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