[发明专利]一种同多酸前躯体组装锰和铜为杂原子的多酸材料

说明书

一种同多酸前躯体组装锰和铜为杂原子的多酸材料，本发明涉及利用同多酸前躯体组装锰和铜为中心原子的Keggin型杂多酸超分子材料。本发明的目的是要解决现有利用钨酸钠为钨源的方法在制备锰和铜为中心原子的Keggin型杂多酸超分子晶态材料时技术瓶颈，而提供一种具有更高效制备锰和铜为中心原子的Keggin型杂多酸超分子晶态材料的方法。本发明设计与研制材料的化学式为[(Hbipy)₂(H₂bipy)MW₁₂O₄₀] ，M为Cu或Mn。方法：利用同多钨酸、氯化锰或硝酸铜、4,4′‑联吡啶和偏钒酸铵原料间的水热反应。本发明可获得一种同多酸前躯体组装锰和铜为杂原子的多酸材料。

技术领域

本发明涉及一种同多酸前躯体组装锰和铜为杂原子的多酸材料。

背景技术

多酸（Polyoxometalates，简称POMs）是多金属氧酸盐的简称，是一类由前过渡金属通过氧原子的桥连作用形成的无机氧簇材料，分为杂多酸(中心杂原子一般为Si、P、B、Al、Co、Ge、As等)和同多酸。它是当代无机化学的重要组成部分，与传统的固体酸催化剂相比，多酸具有更高的催化活性，催化的化学反应条件一般较温和，本身毒性小，催化副产物少等特点而成为一种新型绿色催化剂而得到广泛关注和深入研究，并且多酸具有优良的氧化还原性质，且其可调性的组成元素使其自身的氧化还原电势易于控制，使得多酸在催化，光化学，电传感器，防腐材料以及医药领域中得到广泛研究及应用。

但多酸因易于团聚而使比表面积降低而限制其应用。为克服这个缺点，一种有效的方法是将多酸固定在某一多孔载体上，以增加催化剂的比表面积，形成负载型多酸催化剂。因此利用配位聚合物结构可调控的特性，把多酸单元引入到金属有机骨架材料(Metal-organic frameworks, MOFs)中，合成一系列多酸基微孔复合型晶态材料，可以有效增加多酸的比表面积而保存多酸的催化性能。

相对于直接向反应体系中加入杂多酸，间接的向反应体系中加入多酸前驱体更能得到具有新颖中心原子的杂多酸。而且通过调研大量文献发现，通过向反应体系中加入多酸前驱体而形成新颖中心原子的杂多酸仍鲜有报道。进一步，一种同多酸前躯体组装锰和铜为杂原子的多酸材料尚未被制备。因此设计与制备此类材料即非常有趣也充满挑战，是目前多酸领域的一个技术难题。

发明内容

本发明的目的是要组装锰和铜为中心原子的Keggin型杂多酸超分子晶态材料的方法采用向反应体系中加入同多酸前躯体，而提供利用同多酸前躯体组装锰和铜为中心原子的Keggin型杂多酸超分子晶态材料。