基于SiW12O4-40,Cu2+和席夫堿的質(zhì)子導(dǎo)體及其復(fù)合材料的合成和質(zhì)子導(dǎo)電性能.pdf

1、由于潛在的應(yīng)用和固有的美學(xué)價(jià)值，超分子組裝體的構(gòu)建已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到快速發(fā)展，例如配位化學(xué)，晶體工程和材料科學(xué)和無(wú)機(jī)化學(xué)等，而這些超分子組裝體是一些有機(jī)/無(wú)機(jī)分子建筑模塊。多金屬氧酸鹽(POMs)作為一種獨(dú)一無(wú)二的金屬氧簇，有很多的性質(zhì)和應(yīng)用，在超分子化合物的構(gòu)建中，它是一類(lèi)具有優(yōu)秀功能的無(wú)機(jī)構(gòu)建模塊。依靠結(jié)構(gòu)，元素成分及中和反應(yīng)可以改進(jìn)POMs的性質(zhì)，另外，將有機(jī)取代基固定在POMs的表面有可能調(diào)節(jié)最終產(chǎn)物的電子特性，如溶解度，質(zhì)子導(dǎo)

2、電性等。
　　在本論文中，我們利用鄰香草醛縮水合聯(lián)氨席夫堿(L)、Keggin型雜多陰離子(SiW12O404-)和金屬離子（Cu2+)的自組裝成功地合成了一個(gè)新型質(zhì)子導(dǎo)體（化合物1）:{[Cu3(L)2(H2O)4][Cu(DMF)4(SiW12O40)]·9H2O}n（L=鄰香草醛縮水合聯(lián)氨席夫堿）。X-射線(xiàn)單晶結(jié)構(gòu)分析表明它是三斜晶系，屬Pī空間群;紅外光譜顯示了配體L和雜多陰離子的特征峰;等溫水蒸汽吸附測(cè)試表明它們?cè)谙鄬?duì)濕

3、度為98％的環(huán)境中有一定的吸水能力;熱重分析結(jié)果表明當(dāng)溫度在100℃以下時(shí)，化合物1的結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化;電化學(xué)交流阻抗測(cè)試表明在相對(duì)濕度為35-98％范圍內(nèi)、溫度為100℃時(shí)它能達(dá)到良好的電導(dǎo)率(10-4～10-3S·cm-1)，其活化能為0.32eV;X-射線(xiàn)粉末衍射分析表明在阻抗測(cè)量前后樣品的晶體結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化。
　　其次，以硅膠和SBA-15等特殊材料為主體材料與化合物1摻雜得到兩種復(fù)合材料1-SG和1-SBA-15。用紅外分

4、析，X-射線(xiàn)粉末衍射分析，等溫水蒸汽吸附，熱重分析和質(zhì)子導(dǎo)電率等對(duì)這兩種復(fù)合材料進(jìn)行了表征和測(cè)試。紅外光譜驗(yàn)證了化合物1和主體材料同時(shí)存在復(fù)合材料中;等溫水蒸汽吸附測(cè)試表明在潮濕的環(huán)境中它們有較強(qiáng)的水蒸汽吸附能力;熱重分析結(jié)果表明當(dāng)溫度達(dá)到100℃時(shí)，復(fù)合材料有大量水份損失;交流阻抗測(cè)試表明它們?cè)?00℃時(shí)具有優(yōu)異的導(dǎo)電性;X-射線(xiàn)粉末衍射分析表明它們的結(jié)構(gòu)在電導(dǎo)率測(cè)量前后并沒(méi)有發(fā)生變化。
　　另外，我們還選擇質(zhì)子導(dǎo)電性?xún)?yōu)良的Ke

5、ggin型雜多酸(H3PMo12O40·6H2O和H3PW12O40·6H2O)和配體N-氧化吡啶-4-甲酸(HINO，異煙酸氮氧化物)為原料，在室溫條件下的水/乙腈混合溶液中經(jīng)過(guò)分子單元的自組裝成功得到兩個(gè)新型的質(zhì)子導(dǎo)體材料，即化合物2{[H3(H2O)11](HINO)4(PMo12O40)}n和化合物3{[H3(H2O)11](HINO)4(PW12O40)}n，同時(shí)，利用溶膠-凝膠法分別制得它們不同比例的硅膠復(fù)合材料，2-SG1