磷系三元杂多化合物及其杂化材料的制备及导电性能研究

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本文合成出两种Keggin型磷系三元杂多酸H4PW11VO40·8H20(PW11V)和H6PW9V3040·14H20(PW9V3),并测定了其晶体结构。合成出两种Dawson型杂多酸H7P2W17V062·28H20(P2W17V)和H9P2W15V3062·28H20(P2W15V3).对产物进行了表征。在此基础上研究了它们的导电性能。结果表明,它们均是高质子导体,电导率可以高达10-2S·cm-1,其导电机理均是Vehicle机理。以所制备的四种杂多酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙二醇(PEG).硅酸四乙酯为原料制备得到一系列杂化材料:PVP/PW11V.PEG/PW11V.PVP/PW9V3.PEG/PW9V3(80wt.%Keggin型杂多酸,20wt.%有机基质);PVP/P2W17V.PEG/P2W17V.PVP/P2W15V3和PEG/P2W15V3(90wt.%Dawson型杂多酸,10wt.%有机基质);PVP/PW11V/SiO2. PEG/PW11/SiO2、PVP/PW9V3/SiO2、PEG/PW9V3/SiO2(80wt.%Keggin型杂多酸,10wt.%有机基质和10w.t.%Si02);PVP/P2W17V/SiO2、PEG/P2W17V/SiO2、PVP/P2W15V3/SiO2和PEG/P2W15V3/SiO2(90wt.%Dawson型杂多酸,5wt.%有机基质和5wt.%SiO2).对杂化材料进行了表征并研究其导电性能。结果表明,它们均是高质子导体,导电活化能均低于相应的杂多酸,其导电机理均是Grotthuss机理。首次制得了杂多酸离子液体盐:[MIMPS]4PW11VO40、[PyPS]4PW11VO40.[MIMPS]6PW9V3O40、[PyPS]6PW9V3040、[MIMPS]7P2W17VO62、[PyPS]7P2W17VO62.[MIMPS]9P2W15V3O62.[PyPS]9P2W15V3O62、[PyPS]H6P2W17VO62、[PyPS]H8P2W15V3O62和[PyPS]4PMo11V040,MIMPS=1-(3-磺酸基)丙基-3-甲基咪唑;PyPS=1-(3-磺酸基)丙基吡啶,对产物进行了表征并研究其导电性能。
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