Cu2+、Co2+、Ni2+與AAPTS的絡合行為及其在HNbWO6及HTaWO6層間的插入行為研究.pdf

1、插入化學在最近幾十年來倍受人們關注。通過逐步離子交換過程將過渡金屬絡合離子嵌入到層狀過渡金屬氧化物的層間，是構建新穎功能材料的有效方式。在本研究工作中，我們探究一些過渡金屬離子M2+（包括Cu2+、Co2+、Ni2+等）與3-（2-氨基乙基氨基）丙基三甲氧基硅烷（簡寫為AAPTS）之間的絡合行為，以及絡合離子M(AAPTS)n2+與正丙胺預支撐層狀鈮鎢酸（簡記為C3-HNbWO6）或正丙胺預支撐層狀鉭鎢酸（簡記為C3-HTaWO6）之間

2、的插層反應行為，借助多晶粉末X射線衍射(XRD)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、漫反射紫外-可見光譜(DRUV-Vis)和掃描電子顯微鏡(SEM)等技術手段對插層中間體以及終態(tài)插層產(chǎn)品的結構進行表征。
　　本工作的主要研究內容及研究結果概括如下:
　　(1)Cu(AAPTS)22+及Co(AAPTS)n2+與C3-HNbWO6或C3-HTaWO6的插層反應，以及氧化銅（或氧化鈷）與氧化硅共柱撐層狀鈮鎢酸或鉭鎢酸的研究硝酸

3、銅或氯化鈷的甲醇溶液與AAPTS混合，形成含絡合離子M(AAPTS)n2+的溶液。該溶液與正丙胺預支撐層狀過渡金屬氧化物(C3-HNbWO6或C3-HTaWO6)反應，M(AAPTS)22+被有效地嵌入各層狀主體的層間。同時，溶液中的AAPTS也相伴進入層間，并在洗滌過程中發(fā)生水解和聚合，形成含硅齊聚體離子。研究結果表明，n(M2+）/n(AAPTS)比例對插層行為有重要影響。插層產(chǎn)物在空氣氣氛中經(jīng)高溫(673K)焙燒，層間的絡合離子M

4、(AAPTS)n2+及含硅齊聚體離子發(fā)生氧化分解，形成MOx和SiO2粒子，作為層間柱子共同起著支撐層板的作用。
　　(2)AAPTS和Ni2+在C3-HNbWO6或C3-HTaWO6層間的插層行為及其在層間的現(xiàn)場絡合行為研究
　　與Cu2+或Co2+的情況不同，在硝酸鎳、AAPTS和甲醇三者混合形成的溶液中，Ni2+與AAPTS分子之間難以發(fā)生有效絡合作用。當含硝酸鎳和AAPTS的甲醇溶液與前驅體C3-HNbWO6或C3-