含咪唑衍生物铜-多酸化合物的设计合成与性质研究开题报告

 2022-01-22 23:29:58

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

一、研究意义

多金属氧酸盐(polyoxometalates,poms,简称为多酸)是一类优秀的无机金属簇,具有形状可调,尺寸可控,结构多变的特点,在光、电、磁及催化等领域具有重要的应用前景。多酸作为活性高、选择性好、腐蚀性小、反应条件温和的催化剂在工业上得到了应用,使多酸化学的研究工作十分活跃并显示了很高的催化效率[1]。然而,在多酸催化应用方面存在的一个重要问题是水对于多酸的酸性位点的钝化,大多数的多酸在水溶液中溶解度很大,容易丧失催化活性,且很难回收。因此,发展多酸基催化剂的一个主要策略是利用有机配体、金属有机配合物或框架材料同多酸阴离子结合,起到凝结与固定作用,降低其在水相中的溶解度,通过多酸与含氮有机配体借助金属离子的配位作用,通过超分子作用力制备多酸基金属多酸基的有机-无机杂化材料。研究表明,金属有机框架化合物在制备超级电容器方面有巨大的应用前景。

因此,本课题的主要研究意义在于设计合成含氮有机配体并引入到不同类型的poms体系中,构筑高维化多酸基有机-无机杂化材料。预计通过本项目的完成,所得目标化合物将会更大地改善多酸的可回收性问题,有望获得具有优美的结构和优异性能的配位化合物。同时探索多酸基配合物在电容器制备上的应用,为将来的研究积累一定的经验与数据。

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2. 研究的基本内容和问题

1、研究目标

(1)设计合成两种以上含硝基的咪唑基衍生物有机配体。

(2)以不同类型的多酸化合物为构筑单元,引入含硝基的咪唑基衍生物配体和铜盐,合成基于多酸和咪唑基衍生物的金属-有机杂化化合物。

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3. 研究的方法与方案

1、研究方法及实验方案

(1)含氮有机配体的设计合成采用通常的dmso溶液反应方法(室温或回流状态下进行反应)。

实验方案如下:

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4. 研究创新点

1、课题中的各类硝基咪唑衍生物在配合物合成方面的报道鲜见,尤其是与多酸相合的配合物还没有相关文献。预计此类化合物的合成与性质研究可以此方面研究提供相关实验数据。

2、合成的有机无机杂化材料用于超级电容器的制备报道很少,尤其是将多酸作为制备原料,很有创新性,预实验表明,此类化合物具有良好的储能价值,具有一定的研究价值。

5. 研究计划与进展

第一阶段:2017年11月-2018年1月

①查阅文献,确定详细的研究计划,购买试剂

②摸索含硝基的咪唑基衍生物配体的合成方法

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