[发明专利]一种钴铌氧簇及其制备方法与应用

说明书

本申请公开一种钴铌氧簇及其制备方法与应用，所述钴铌氧簇为有机‑无机杂化的钴铌氧簇晶态材料，所述钴铌氧簇晶态材料的化学式为Na₃[Nb₆O₁₉{Co(en)}₂Co_0.5(en)]·14H₂O；取0.458 g K₇HNb₆O₁₉·13H₂O(0.33 mmol)溶于8 mL水中；另取0.848g砷酸钠Na₃AsO₄,0.352 g NaCl,0.246 g六水合三氯化钴CoCl₃·6H₂O和1.4 mL乙二胺加入K₇HNb₆O₁₉·13H₂O水溶液中；搅拌2.5小时，转移至聚四氟乙烯反应釜中，套上外壳；在150℃反应4天，之后冷却至室温得到浅红色块状晶体，该晶体即Na₃[Nb₆O₁₉{Co(en)}₂Co_0.5(en)]·14H₂O。

技术领域

本发明属于多铌氧酸盐的合成技术领域，具体涉及一种钴铌氧簇及其制备方法与应用。

背景技术

能源问题是人类面临的问题之一，利用太阳能光解水制备氧气是一种很有前景的途径之一，多铌氧酸盐具有与半导体氧化物相似的电子属性，因此成为优异的光催化候选者。

过渡金属参与配位有助于调整材料的能带结构，因此过渡金属参与构筑的铌氧簇的合成是新型光催化剂的研究热点。

然而，合成多铌氧酸盐的可溶性前驱体较少，目前主要是[Nb₆O₁₉]^8-，而该阴离子只能在强碱性环境下存在，过渡金属在此环境下往往易形成沉淀，因此铌氧簇过渡金属衍生物的合成极具有挑战性。

发明内容

解决的技术问题：

本申请针对现有技术的不足，解决了目前[Nb₆O₁₉]^8-只能在强碱性环境下存在，过渡金属在此环境下往往易形成沉淀等技术问题，提供了一种钴铌氧簇及其制备方法与应用，具有光催化产氧催化剂，该化合物在pH＝9的缓冲溶液中展现出较好的光催化产氧性能。

技术方案：

为实现上述目的，本申请通过以下技术方案予以实现：

一种钴铌氧簇，所述钴铌氧簇为有机-无机杂化的钴铌氧簇晶态材料，所述钴铌氧簇晶态材料的化学式为Na₃[Nb₆O₁₉{Co(en)}₂Co_0.5(en)]·14H₂O。

进一步地，所述钴铌氧簇晶态材料属于正交晶系，空间群是Cmmm，晶胞参数是：

一种钴铌氧簇的制备方法，包括以下步骤：

第一步：取0.458g K₇HNb₆O₁₉·13H₂O(0.33mmol)溶于8mL水中；

第二步:另取0-0.848g砷酸钠Na₃AsO₄,0.352g NaCl,0.246g六水合三氯化钴CoCl₃·6H₂O和1.4mL乙二胺加入K₇HNb₆O₁₉·13H₂O水溶液中；