[发明专利]非烷基锡氧簇合物及其合成方法及应用

说明书

本发明提供了一种非烷基锡氧簇合物及其合成方法及应用，所述锡氧簇合物的分子式为C₄₈H₅₆Cl₁₂N₃₂O₂₀Sn₁₄(不计游离的分子)，Mr为3488.30；所述锡氧簇合物为纯相的晶态物；所述锡氧簇合物的晶态物的晶系为四方晶系，空间群为P‑421c，晶胞参数a为b为c为α为90°，β为90°，γ为90°，V为该簇合物的合成方法工艺简单，易于重复，原料价格低廉，便于生产。本发明制备的非烷基锡氧由于具有较好的稳定性以及电催化二氧化碳还原性能，能够较好地应用在环境保护等领域。

技术领域

本发明属于晶体材料制备技术领域，具体涉及一种非烷基锡氧簇合物及其合成方法及应用。

背景技术

氧化锡(SnO₂)作为金属氧化物材料的重要组成部分，已广泛应用于透明电极、气体传感器和太阳能电池等领域。最近，许多研究致力于开发SnO₂基CO₂还原电催化剂，这将有助于实现具有经济和环境意义的碳中性能源循环。原则上，具有精确界面结构的tin-oxo团簇(TOCs)可用于在分子水平上对CO₂还原机理进行实验和理论理解。氧化锡团簇(TOCs)作为SnO₂的原子精确模型，不仅可以为机理研究提供机会，而且可以通过结构调制扩展其潜在的应用。然而，目前报道的TOCs大多属于烷基有机锡配合物，对人体具有毒性，并产生严重的环境问题。此外由于合成反应直接采用有机锡源，而Sn-C键相对比较稳定，很难通过断裂Sn-C键获得端基配位点，也就难以引入额外的功能有机配体对锡氧簇进行修饰。为此，有必要需要发展新的合成策略，合成具有相对高效、稳定电催化二氧化碳还原作用的低毒锡氧簇合物，引入无机锡源、功能配体，以获得簇核更高、结构更丰富的锡氧簇合物。

发明内容

为了实现上述目的，本发明提供一种非烷基锡氧簇合物及其合成方法及应用，所述锡氧簇合物具有相对高效、稳定电催化二氧化碳还原的能力，所述方法简单、高效且合成工艺污染少，符合绿色环保要求。

本发明的第一方面是提供一种非烷基锡氧簇合物，所述锡氧簇合物的分子式为C₄₈H₅₆C_l12N₃₂O₂₀Sn₁₄(不计游离的分子)，Mr为3488.30；空间群为P-421c，晶胞参数a为b为c为α为90°，β为90°，γ为90°，V为

所述锡氧簇合物为纯相的晶态物，具体的，为无色条状晶态物，所述锡氧簇合物的晶态物的晶系为四方晶系。所述锡氧簇合物为非烷基锡氧簇合物。

根据本发明的实施方案，所述锡氧簇合物的晶态物的簇核尺寸为7.00-7.2左右，例如约为7.04，7.12。

根据本发明的实施方案，所述锡氧簇合物的晶态物具有对称结构。

根据本发明的实施方案，所述锡氧簇合物的晶态物的晶体参数如表1所示：

表1

本发明的第二方面是提供一种非烷基锡氧簇合物的合成方法，所述方法包括以下步骤：将锡盐、氮杂环配体，混合，进行溶剂热反应，即得到所述锡氧簇合物。

根据本发明的实施方案，所述方法具体包括以下步骤：

1)将锡盐、氮杂环配体混合均匀，加热进行溶剂热反应，得到混合物；

2)对步骤1)反应后得到的混合物进行分离，将得到的固相采用醇清洗，烘干，制备得到锡氧簇合物。

根据本发明的实施方案，所述锡盐为简单无机化合物，所述锡盐可以为五水合四氯化锡、二水合氯化亚锡、硫酸锡中的一种或多种组合，优选为五水合四氯化锡。