[发明专利]一种过氧Te/Ta杂多氧酸盐及制备方法

说明书

本发明提供了一种过氧Te/Ta杂多氧酸盐及制备方法，分子式为：K₃[HTe₂Ta₄(O₂)₄O₁₀(OH)₈]×5H₂O，该化合物属于三斜晶系，空间群为P‑1，晶胞参数为：a=9.7452(9)Å，b=10.9334(11)Å，c=15.0977(15)Å，α=79.9180(10)°，β=73.2820(10)°，γ=64.6230(10)°。本发明利用常规水溶液法在双氧水存在的条件下，以六钽酸钾和亚碲酸钠反应制得。该晶态材料制备工艺简单，易于操作，且收率较之同类化合物较高。该材料可在水溶液中稳定存在至少2天，且能在pH值为2.70‑6.60的酸度范围内保持稳定。

技术领域

本发明涉及多酸化学新材料技术领域，具体涉及一种过氧Te/Ta杂多氧酸盐及制备方法。

背景技术

多金属氧酸盐（polyoxometalate，简称多酸），它是一类以过渡金属离子(Mo、W、V、Nb、Ta)和氧原子连接而形成的一类多核配合物的统称。近年来在催化，磁学，光学等应用领域的研究得到广泛的拓展（参见文献：Rhule J, Hill C, Judd D,Chem. Rev, 1998, 98(1):327–357；Long D, Tsunashima R, Cronin L, Angew Chem Int Ed, 2010, 49(10):1736–1758；Pope M, A. Müller,Angew. Chem. Int. Ed, 1991, 30(1): 34–48；ProustA, Matt B,Chem. Soc. Rev, 2012, 41(22): 7605–7622；Long D, Burkholder E,Cronin l.Chem. Soc. Rev, 2007, 36(1):105–121；Chen L, Chen W L, Wang X L,Chem.Soc. Rev, 2019, 48(1): 260–284；Vilà-nadal L, CroninL.Nat Rev Mater, 2017, 2(17054): 1-15；Proust A, Matt B, Villanneau R, Chem. Soc. Rev, 2012, 41(22):7605–7622；Clemente-Juan J, Coronado E,Chem. Soc. Rev, 2012, 41(22): 7464–7478）。

作为其中一类重要的分支，多钽氧簇也受到了许多关注。（Nyman M, Bonhomme F,Alam T,Science, 2002, 798: 996–998；Nyman M,Dalton Trans, 2011, 40(32): 8049-8058；Wu H, Zhang Z, Li Y,CrystEngComm, 2015, 17(33): 6261–6268；Li, S, Zhao Y,Qi, H,Chem. Commun, 2019, 55(17): 2525–2528；）但较之由钼、钨、钒构成的多金属氧酸盐来说，人们对多钽氧簇的研究报道非常滞后，究其原因是由：首先，钽为第VB族元素，具有较强的化学反应惰性，难以与其他物质发生反应。其次，该类化合物用于参与反应的前驱体比较单一，只有一种Lindqvist型可溶性阴离子（[Ta₆O₁₉]^8-），且反应的酸碱范围只局限于碱性（酸性环境易使其水解为Ta₂O₅）。再有，由钼、钨、钒构成的多金属氧酸盐经酸化，其简单含氧酸阴离子缩水聚合，而对于多钽氧酸来说没有相应的简单含氧酸盐可用于组装。因此，多钽氧簇的合成难度相对较大。