[发明专利]一种镝－异烟酸包含的Waugh锰钼酸盐及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于多钼氧酸盐化学材料制备技术领域，具体涉及一种镝–异烟酸包含的Waugh型锰钼酸盐制备方法及其在有机染料光降解方面的应用，该化合物利用乙酸锰、硝酸镝、异烟酸、30%双氧水、冰醋酸与七钼酸铵在水溶液条件下反应制得。

背景技术

多酸化合物又称多金属氧酸盐，是由高价的前过渡金属离子（如 Mo^Ⅵ, W^Ⅵ, V^Ⅴ, Nd^Ⅴ, Ta^Ⅴ等）与氧高度聚合形成的具有空间网络结构的无机高分子簇合物。因其富氧的表面、可控的结构、大小、组成和结构多样性以及独特的氧化还原活性，使得它们在催化、荧光、磁性、药物等领域受到极大的关注。如2008年，Coronado等报道了具有单分子磁体行为的单核稀土包含的同多钨酸盐 [ErW₁₀O₃₆]^9–（参见M. A. AlDamen,J. M. Clemente-Juan, E. Coronado, et al, J. Am. Chem. Soc, 2008, 130, 8874）。2010年，Boskovic等研究了有机-无机杂化多核铽取代砷钨酸盐K₄Li₄H₄[Tb₈(pic)₆(H₂O)₂₂(B-β-AsW₈O₃₀)₄(WO₂(pic))₆]·58H₂O的荧光特性（参见C. Ritchie, E. G. Moore, C. Boskovic, et al, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 7702）。2015年，王恩波课题组报道了具有光催化水氧化性能的多核镍取代硅钨酸盐Na₂₄[Ni₁₂(OH)₉ (CO₃)₃(PO₄)(SiW₉O₃₄)₃]·56H₂O、Na₂₅[Ni₁₃(H₂O)₃(OH)₉(PO₄)₄(SiW₉O₃₄)₃]·50H₂O和Na₅₀[Ni₂₅ (H₂O)₂OH)₁₈(CO₃)₂(PO₄)₆(SiW₉O₃₄)₆]·85H₂O（参见X. B. Han, Y. G. Li, E. B. Wang, et al, J. Am. Chem. Soc.2015, 137,5486）。特别地，多酸化合物属于纳米级分子基材料，光物理活性高，化学性质稳定，既有氧化还原催化活性、又有路易斯酸催化活性，反应条件温和，不腐蚀设备，且具有良好的光催化性能，在光催化法治理有机废水中有着广泛的应用前景和环保意义。如1989年，Papaconstantinou等首次报道了磷钨酸盐[PW₁₂O₄₀]^3–在紫外光照射下降解氯酚、氯乙酸等有机污染的研究结果（参见E. Papaconstantinou. Chem. Soc. Rev.1989, 18, 1）。2000年，Ferry等报道了以H₂NaPW₁₂O₄₀、H₄SiW₁₂O₄₀和H₃PMo₁₂O₄₀为催化剂，研究了它们对1,2-二氯苯的光催化降解性能（参见R. R. Ozer, J. L. Ferry. J. Phys. Chem. B2000, 104, 9444）。2003年，Hori 等利用均相催化剂H₃PW₁₂O₄₀在室温条件和500W高压汞灯辐照下实现了对全氟取代羧酸CF₃COOH、C₂F₅COOH、C₃F₇COOH和C₄F₉COOH光催化降解作用（参见H. Hori, Y. Takano, K. Koike, et al. Environ. Sci. Technol. 2003, 37, 418）。目前，有机染料（主要来源于纺织、化妆品、食品着色剂、印刷和制药行业）已成为一种普遍存在的环境污染物，对水环境造成了严重的危害。因此，发现和寻找合适的光催化剂来催化降解废水中的有机染料进而达到改善水质的目的应用研究已成为迫切需要的任务。如2002年，Arslan-Alaton等用均相催化剂硅钨酸H₄SiW₁₂O₄₀/磷钨酸盐Na₂HPW₁₂O₄₀成功的降解了偶氮染料酸性橙7（参见I. Arslan-Alaton, J. L. Ferry. Dyes. Pigm. 2002, 54, 25）。2010年，李阳光等利用离子热法合成了对罗丹明B有良好光降解作用的过渡金属包含硅钨酸盐[Emim]₉Na₈ [(SiW₉O₃₄)₃{Fe₃(μ₂-OH)₂(μ₃-O)}₃(WO₄)]·0.5H₂O (Emim = 1-Ethyl-3-meth-ylimidazole)（参见W. L. Chen, B. W. Chen, Y. G. Li, et al. J. Solid. State. Chem. 2010, 183, 310）。迄今，尚未见有关于镝–异烟酸包含的Waugh型锰钼酸盐及其光催化性能的研究报道。