[Mo4O10(CH3O)6]2-与[Ag(DPPE)2]+构筑的杂化材料的合成及性能研究

doi:10.12422/j.issn.1672-6952.2024.03.005

摘要/Abstract

摘要：

以多金属氧酸盐（POMs）中的[Mo₄O₁₀(CH₃O)₆]^2-为无机建筑块、1,2-双（二苯基膦）乙烷（DPPE）为有机配体、硝酸银为银源，采用溶剂热法和常规合成法相结合的合成方法，通过自组装的方式制备了一种新的有机-无机杂化材料[Ag(DPPE)₂]₂[Mo₄O₁₀(CH₃O)₆]·2CH₃OH（1）。X-射线单晶衍射分析结果表明，化合物1是由同多阴离子[Mo₄O₁₀(CH₃O)₆]^2-和[Ag(DPPE)₂]⁺阳离子单元通过静电作用结合而形成的。此外，对化合物1进行了X-射线粉末衍射、傅里叶红外光谱等结构分析，并通过热重分析确定其稳定性，通过固体紫外-可见漫反射测试了其禁带宽度以及甲醇溶液中的荧光光谱。结果表明，化合物1具有良好的光电流响应特性。

关键词: 多金属氧酸盐, 金属银, 杂化材料, 热稳定性, 光电流响应

Abstract:

A novel organic-inorganic hybrid material [Ag(DPPE)₂]₂[Mo₄O₁₀(CH₃O)₆]·2CH₃OH (1) has been prepared by using [Mo₄O₁₀(CH₃O)₆]^2- in polyoxometalate (POMs) as inorganic building block, 1,2-bis(diphenylphosphine)ethane (DPPE) as an organic ligand and silver nitrate as a silver source, through the means of a combination of solvothermal and conventional synthesis and via the self-assembly process. X-ray single crystal diffraction analysis shows that compound 1 is formed by electrostatic interaction with polyanion [Mo₄O₁₀(CH₃O)₆]^2- and [Ag(DPPE)₂]⁺ cationic units. In addition, the structure of the compound was analyzed by X-ray powder diffraction and fourier transform infrared spectroscopy. The stability was determined by thermogravimetric analysis, the band gap was determined by solid UV-visible diffuse reflection test, and the fluorescence spectra in methanol solution were measured. It was found that compound 1 showed good photocurrent response.

Key words: Polyoxometallates, Metal silver, Hybrid materials, Themal stability, Photocurrent responses

中图分类号:

TQ050.4

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图/表 11

表1 化合物1的晶体学数据

Table 1 Crystallographic data of compound 1

指标	数据
化学式	C₅₆AgMo₂O₉P₄
M_w	1 240.19
晶系	三斜
空间群	P-1
a/nm	1.166 51(7)
b/nm	1.664 69(11)
c/nm	1.674 17(11)
α/(°)	62.110(2)
β/(°)	80.599(2)
γ/(°)	76.413(2)
V/nm³	2 787.6(3)
T/K	273(2)
Z	2
ρ（296 K）/（g·cm^-3）	1.478
μ/mm^-1	0.957
F(000)	1 198
总衍射点数	9 925
R_int	0.075 4
可观测衍射点S值	1.028
R₁(可观测衍射点)	0.109 2
wR₂(总衍射点)	0.208 1

图1 化合物1的球棍模型图

Fig.1 Ball-and-stick model of compound 1

图2 化合物1中的[Mo4O10(CH3O)6]2-阴离子结构单元和[Ag(DPPE)2]+阳离子结构单元

Fig.2 [Mo4O10(CH3O)6]2- anion structural unit and [Ag(DPPE)2]+ cation structural unit in compound 1

图3 化合物1的3D堆积图

Fig.3 3D stacking structure of compound 1

图4 化合物1的X-射线粉末衍射谱图

Fig.4 X-ray powder diffraction spectra of compound 1

图5 化合物1的傅里叶红外光谱图

Fig.5 Fourier infrared spectrum of compound 1

图6 化合物1在N2中的热重曲线

Fig.6 Thermogravimetric curve of compound 1 in N2

图7 化合物1的固体紫外-可见漫反射光谱图

Fig.7 Solid UV-visible diffuse reflectance spectrum of compound 1

图8 化合物1的能带间隙Eg图

Fig.8 The band gap Eg of compound 1

图9 化合物1在甲醇溶液中的激发光谱和发射光谱

Fig.9 Excitation and emission spectra of compound 1 in methanol solution

图10 化合物1的光电流响应曲线

Fig.10 Photocurrent response curve of compound 1

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[Mo₄O₁₀(CH₃O)₆]^2-与[Ag(DPPE)₂]⁺构筑的杂化材料的合成及性能研究

Synthesis and Properties of a Hybrid Material Constructed from [Mo₄O₁₀(CH₃O)₆]^2- and [Ag(DPPE)₂]⁺

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