[發明專利]鈦氧簇合物及其合成方法與用途有效
| 申請號： | 201810799404.X | 申請日： | 2018-07-19 |
| 公開（公告）號： | CN109721624B | 公開（公告）日： | 2020-06-30 |
| 發明（設計）人： | 高美艷;張健;張磊 | 申請（專利權）人： | 中國科學院福建物質結構研究所 |
| 主分類號： | C07F7/28 | 分類號： | C07F7/28;B82Y30/00;B82Y40/00;C01B3/04 |
| 代理公司： | 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535 | 代理人： | 劉元霞;謝怡婷 |
| 地址： | 350002 *** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 鈦氧簇合物 及其 合成 方法 用途 | ||
本發明提供一種鈦氧簇合物及其合成方法與用途，所述鈦氧簇合物的分子式為H8{Ti44(μ2?O)36(μ3?O)30(B)n(A)2(H2O)2}·xB’；其利用溶劑熱合成法，即為在溶劑中進行加熱反應，將反應原料簡單混合，通過一步自組裝反應，即可獲得所述鈦氧簇合物。該方法的合成要求簡單，對原料的純度要求低，原料獲得容易且價格低廉，所用原料均可通過購買化學純試劑，不需要進一步的提純，且產率高達90％以上，利于大規模生產。所述鈦氧簇合物具有高效、穩定的光解水產氫活性，可用于裂解水、污染物降解以及用于太陽能電池等電子器件中。所述方法簡單、高效且合成工藝污染少，符合綠色環保要求。
技術領域
本發明屬于晶體材料制備技術領域，具體涉及一種鈦氧簇合物及其合成方法與用途。
背景技術
納米二氧化鈦TiO2由于其無毒無害，儲量豐富和物理化學性質優良，在氣體傳感、電荷傳輸、分解有毒有機污染物以及光催化等方面應用廣泛。作為TiO2材料的結構與性能模擬分子，鈦氧簇合物(也可稱為Ti44簇合物、鈦氧簇、鈦氧團簇或鈦氧富勒烯等)由于其多樣化的幾何尺寸，原子結構明晰，簇核尺寸可調控，精準修飾，在有機溶劑中不同程度的溶解性與反應活性，吸引了許多科學家的深入研究，并且已應用到物理化學、有機無機化學、分析化學、生物學、高分子化學、醫藥學、材料科學和物理學等諸多交叉學科領域，應用領域非常廣泛。目前已報道的鈦氧簇合物穩定性差，簇核低，并且重現性不好。
為此，有必要開發可以媲美TiO2納米顆粒尺寸，同時具有高效、穩定光解水產氫活性的高簇核鈦氧簇合物，特別是可用于裂解水、污染物降解、太陽能電池等電子器件的新型鈦氧簇合物材料。
發明內容
為了實現上述目的，本發明提供一種鈦氧簇合物及其合成方法和應用，所述鈦氧簇合物具有高效、穩定的光解水產氫活性，可用于裂解水、污染物降解以及用于太陽能電池等電子器件中。所述方法簡單、高效且合成工藝污染少，符合綠色環保要求。
本發明的第一方面是提供一種鈦氧簇合物，所述鈦氧簇合物的分子式為：
H8{Ti44(μ2-O)36(μ3-O)30(B)n(A)2(H2O)2}·xB’
其中，μ2-O代表二連接的O原子，μ3-O代表三連接的O原子；
A相同或不同，彼此獨立地選自C1-C40的有機酸的殘基；
B相同或不同，彼此獨立地選自C1-C30的有機酸的殘基；
B’相同或不同，彼此獨立地選自C1-C30的有機酸；
x為游離狀態的B’分子的數量，為0-10之間的整數；
當兩個A均選自一元酸時，n為50；
當一個A選自一元酸，一個A選自多元酸時，n為49；
當兩個A均選自多元酸時，n為48。
根據本發明，所述A相同或不同，彼此獨立地選自C1-C30的有機酸的殘基；例如選自C1-C20的有機酸的殘基；再例如選自C1-C10的有機酸的殘基；還例如選自C1-C6的有機酸的殘基；
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