[发明专利]一种杂多砷钼酸盐化合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种杂多砷钼酸盐化合物及其制备方法与应用，所述化合物结晶于立方晶系，空间群为Pa‑3；分子式为：(NH₄)₄[(CoO₆)Mo₆O₁₈(As₃O₃)₂]，单晶的单胞具有如图1的晶体骨架和组成。所述的制备方法是将0.083g三氧化二砷于锥形瓶中，然后加入2ml 3mol/L盐酸，搅拌使其溶解；然后缓慢加入20ml溶有1.00g钼酸铵的水溶液搅拌至均匀后，再加入0.22g硝酸钴并使用氨水调节pH值到6.5，加热搅拌。在室温下缓慢挥发出现紫色晶体，洗净，晾干。该化合物为一种新型的杂多酸基本单元可以应用于合成新型的多酸化合物以及光催化领域。

技术领域

本发明属于新型化合物制备技术领域，具体涉及一种杂多砷钼酸化合物化合物及其制备方法与应用。

背景技术

多金属氧酸盐，英文名为Polyoxometalates，简写POMs，是一类由高价态的前过渡金属离子(主要指V、Nb、Ta、Mo、W)和氧连接组成的多金属氧簇化合物。多金属氧酸盐化学至今已有近二百年的历史，是无机化学研究的重要前沿领域。多金属氧酸盐根据组成不同可以分为同多酸和杂多酸。其中，杂多酸主要包括1：12系列的Keggin结构、2：18系列的Dawson结构、1：6系列Anderson结构、1：9系列的Waugh结构四种结构。近几十年多酸化学发展十分迅速，每年都有大量的关于新型多酸化合物的报道，而绝大多数新型多酸化合物都是通过对经典多酸结构的衍生化和修饰化的策略得到的，因此合成并分离出可用于进一步修饰和构筑新型多的基本单元对于丰富多酸化合物的结构、拓展多酸化学的应用领域都有着及其重要的作用。在这方面我们注意到近些年关于[(MO₆)(As₃O₃)₂Mo₆O₁₈]^4-（简写为As₆Mo₆）型化合物的研究受到了研究者们的关注。例如，在1999和2007年王恩波课题组报道了一系列包以As₆Mo₆构筑的有机无机复合型化合物：(C₅H₅NH)₂(H₃O)₂[(CuO₆)Mo₆O₁₈(As₃O₃)₂]，[Zn(2,2’-bipy)₂-(H₂O)]₂[(ZnO₆)(As^III₃O₃)₂Mo₆O₁₈]4H₂O，[Zn(H4,4’-bipy)₂(H₂O)₄]，[(ZnO₆)(As^III₃O₃)₂Mo₆O₁₈]8H₂O；周百斌课题组于2009和2016年报道了[Cu(imi)₂]₂[(CuO₆)(As₃O₃)₂Mo₆O₁₈][Cu(imi)₂]₂，[Hdmap]₄[(CuO₆)(As₃O₃)₂Mo₆O₁₈],[Hdmap]₄[(CoO₆)(As₃O₃)₂Mo₆O₁₈],[Co(phen)(H₂O)₄]₂[(CoO₆)(As₃O₃)₂Mo₆O₁₈]2H₂O, {[Co(phen)₂(H₂O)]₂[(CoO₆)(As₃O₃)₂Mo₆O₁₈]}4H₂O, {[Zn(biim)₂(H₂O)]₂[(ZnO₆)(As₃O₃)₂Mo₆O₁₈]}4H₂O; 赵俊伟于2014年题组报道了[Cu(arg)₂]₂[(CuO₆)(As₃O₃)₂Mo₆O₁₈]4H₂O。这些开创性的工作都证明了As₆Mo₆结构在构筑新型多酸化合物研究中的重要性。但是我们发现研究者们在合成以上新结构时采用的都是原位合成的策略，且得到的As₆Mo₆单元都是与金属配合物或有机配体形成的有机无机复合结构，关于单独分离出纯无机As₆Mo₆基本单元的研究工作罕有报道。因此开发高产率As₆Mo₆基本单元的分离合成方法对于进一步理性合成具有特定功能性的As₆Mo₆型衍生结构具有非常重要的作用。