基于多酸的无机%2f有机复合膜电极制备及其电催化性能研究

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1、摘要本文研究了过渡金属取代杂多酸【cowll039cu(H20)]“(cowllcu)在不同pH介质中的电化学及其对N02一的催化情况，研究表明cowllcu中w一0中心的峰电位随pH不同而发生位移，Cl一的加入没有使铜从多酸中脱出；同时发现CowllCu对N02‘的催化主要是CuI与N02。发生了化学反应的结果。近来，自组装超薄膜越来越引起人们的广泛关注，因为它可作为可调控结构的纳米复合膜材料。层接层(LbL)自组装方法，最初产生于一对相反电荷聚电解质的静电吸附，是一种简单而通用的技术。本文利用层接层(LbL)自组装方法，将Dawson型多金属氧酸盐阴离子

2、P2w18和可溶性阳离子酞菁邛可利新兰(Alciallblue)交替沉积在11’0玻璃和石英表面，制备出(P2W18／AB)多层复合膜，并利用Uv-vis；CV等方法对所制成的膜进行了表征。通过在杂多酸阴离子中添加聚电解质阴离子(Pss)，然后与阳离子酞菁共沉积，提高了每层膜中基质的吸附量。循环伏安曲线表明该复合膜具有对N02’催化还原和催化氧化的双重催化功能。本文通过电化学扫描的方法，将不易溶于水的氨基酞菁和Keggin型杂多酸PMol2制成多层膜修饰玻碳电极，并对镀层的电化学性质进行表征，讨论了pH对膜电化学性质的影响，证明了该多层膜中聚氨基酞菁和PMo

3、，2基本保持了原来的电化学活性，可以实现对N02’和氧气还原的双催化功能。关键词：过渡金属取代多酸、过渡金属离子、复合膜、多金属氧酸盐、阳离子酞菁、亚硝酸根、电催化独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导F进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：姆日期】扣p占．。■．，o学位论文版权使用授权书本学位论文作

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5、化剂。作为酸催化剂，与一般的酸催化剂相比，杂多酸及其盐表现了如下特性：(1)易溶于极性有溶剂，所得液体酸HJ‘用作均相催化剂；(2)通过改变元素组成。能从分子水平设计催化剂的催化性能：(3)固体酸川作多相催化剂时，具有软结构，参加反应的极性分子能进入杂多酸的休相中，形成所谓的假液相，提高了催化效率；(4)低腐蚀性。这些特性为从分子水平上认识催化剂的作用本质创造_『较为有利的条件，使杂多酸及其盐的性能研究成为研究领域中重要的发展方向之一。1．1．1多金属氧酸盐的发展简史1862年，Mari印al发现钨硅酸及其盐【1'2]，精确地测定了这些杂多化合物的组成，开拓

6、了多酸化学研究的新时代。1929年Paul{ng提出多酸“花篮”式结构设想，使多酸化学发展又进八了一个新时期川。1934年英国学者J．Keggin多酸的Keggin结构的提出，在多酸化学的发展史上具有划时代意义，在这之后六种常见结构的多酸相继被合成和确定结构_4J。近二二十年柬，一批层状、链状、多孔高聚合度、纳米簇等新型多酸化合物的成功制备，极大地突破了经典多酸化学的范畴，为多酸化学提供了更加丰富的研究内容。随着科学技术水平的发展和人们认识的逐渐深化，经过几代多酸化学家的不断努力，多酸化学得到了迅速发展。多酸的合成化学已进入到分子剪裁和组装阶段，从对稳定氧化

7、态物种的合成研究进入到亚稳态和变价化合物的研究上。在应用方面，多酸的催化研究已取得突破性成果。中科院大化所xi等制备了(Ⅱ．c5H5Ncl6H”)3{P04[w(02)02]4)几种含钨的还原剂，对含有2个水的石蜡的环氧化作用进行研究。这个不能溶解的还原剂借助水的作用形成了可溶的活性种类，并且当水用完以后，还原剂沉淀下来可以容易地被重复利用【5J。在日本，已经相继实现了八个工业化项目，取得了巨大的绎济效益【6J。此外，在药物化学、溶质液晶、岛质子导体、非线性光学及磁性材料方面，多酸的基础性应用研究所显示出的潜在应川前景倍受人们瞩目【，J。1．1．2多金属氧酸

8、盐的结构和性质多阴离子是由共角共边及部分共面相连结的