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Dawson结构是多金属氧酸盐的六种经典结构之一,拥有大量的端氧和桥氧,这些氧可以作为活位氧与过渡元素或有机配体相连形成一系列结构新颖、性能优越的化合物。但由于Dawson砷钼酸盐前驱体不稳定很难离析,到目前为止,所报道的有关Dawson砷钼的文献仅有五篇,因此,基于{As2Mo18}的无机-有机杂化物的研究,对丰富多酸化学的研究具有重要的意义。本文利用一步水热合成方法,通过调节溶液的p H值,不同过渡金属,以及原料配比、选择相对简单含N多、位阻小的配体,顺利合成出8种结构新颖、性能优越、未见报道的化合物。通过元素组成分析、TG分析确定其化学式为:(H2btp)3[As2Mo18O62]·6H2O(1),(H2bimyb)3[As2Mo18O62](2),(Himi)6(imi)[As2Mo18O62]·4H2O(3),(bib)3[AsⅢAsⅤ2Mo18O62](4),(bib)3[AsⅢ2AsⅤ2Mo18O62](5),(bib)2[AsⅢ3 AsⅤ2MoⅤ3MoⅥ15O62](6), [Cu0.5(imi)2]2[{Cu(imi)2}4{(AsⅢ0.5)AsⅤ2Mo18O62}(7) 和 [Cu(bzi)2]4[{Na(AsⅢAsⅤ2MoⅤ2MoⅥ16O62)}2](8)(btp = 1,5-bis(triazol)pentane, bimyb = 1,4-bis(imidazol-1-ylmethyl)benze, imi = imidazole, bib = 1,4-Bis(1-imidazoly)benze, bzi = Benzimidazole)。通过X-射线单晶衍射可知,化合物1-8的基本建筑单元都是{As2Mo18}阴离子簇。化合物1-3是零维化合物,在化合物1中,{As2Mo18}簇被三个H2btp有机配体所包围,两个质子化H2btp有机配体与[As2Mo18O62]6-阴离子键和形成了双支撑结构,这种相邻的双支撑阴离子簇通过超分子作用形成无限的一维长链、二维面,进而形成ABAB的3-D超分子结构。在化合物2中,每个{As2Mo18}通过十四个bimyb配体分别与22个Dawson阴离子簇相连,形成(1491)(510)(46)拓扑结构的高连接紧密堆积的超分子网络。在化合物3中,相邻{As2Mo18}簇通过四个咪唑配体形成超分子的一维链、二维面,三维空间网状结构。化合物4-6是同种配体bib修饰的分别带有一个、两个和三个砷帽的零维化合物。化合物7-8是带有砷帽的一维结构,在化合物7中,两个半占据As分别与位于{As2Mo18}簇的赤道位和极位之间的三个桥氧相连,形成新颖、独特的{As O3}帽结构,帽状的{As2Mo18}阴离子分别与两个{Cu(imi)2}片段和两个{Cu3(imi)4}三核桥单元相连,形成四支撑的Dawson簇,每个相邻的四支撑Dawson簇之间分别通过两个{Cu3(imi)4}三核桥单元相连形成无线的一维长链,链与链之间通过π-π堆积连成二维层结构,层与层之间通过氢键作用相连形成三维结构。在化合物8中,多酸球带有一个砷帽,单砷帽的阴离子通过金属钠的桥连作用沿ac面形成无限的一维链。同时,每个多酸球通过四个Cu(bmi)2配体的桥连作用分别与四个相邻的{As2Mo18}相连沿bc面形成无限的二维超分子层,这两种结构组成复杂的三维结构。循环伏安研究表明该类化合物对NO2-根、双氧水的还原以及抗坏血酸的氧化均表现出非常好的催化效果,说明这些Dawson砷钼酸盐具有双功能电催化活性。此外,Dawson型砷钼酸盐作为光催化剂在紫外光的照射下对偶氮染料亚甲基蓝的降解具有很好的催化作用,其降解率达90%以上,是一类有应用前景的光催化剂。