[發明專利]一種銀鈦異金屬簇合物及其室溫宏量合成方法

在審

• 申請號: 202210547419.3
• 申請日: 2022-05-18
• 公開（公告）號: CN114907419A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 盛凱;劉文江;陳仁山;王聰
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: C07F19/00
• 分類號: C07F19/00;C07F7/28;B01J31/24
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 陳桂玲

本發明涉及一種銀鈦異金屬簇合物及其室溫宏量合成方法。本發明獨創性地通過強配位的羧基配體保護鈦離子弱配位的吡啶和膦保護銀離子，利用軟硬酸堿理論成功構筑了異金屬銀鈦簇，極大克服了銀簇穩定性差、產率低等的缺點，為銀鈦異金屬團簇的可控合成和宏量制備提供了簡易策略。同時，所制備的六核Ag₄Ti₂銀鈦異金屬簇合物具有穩定性好、產率高以及方法簡單、高效，無需高溫高壓、綠色環保等優點，適于工業化領域推廣與應用，更為重要的該六核Ag₄Ti₂銀鈦異金屬簇合物可做到宏量合成，產業化優勢突出，可以極大地彌補了絕大部分納米團簇無法宏量化規?；苽涞娜秉c。

技術領域

本發明涉及一種六核銀鈦異金屬簇合物，具體涉及水楊酸配體和二苯基-2-吡啶膦配體共同保護的內核含有四個銀離子和兩個鈦離子的銀鈦異金屬簇合物及其室溫宏量合成方法。

背景技術

金屬簇合物由于具有原子級精確的結構，且尺寸介于分子/原子和納米粒子之間，在光學、磁學和催化等領域表現出優異的性能。眾所周知，二氧化鈦(TiO₂)在太陽能利用和轉化方面具有巨大的潛在應用價值，然而較寬的帶隙(3.2eV)限制了其實際應用。鈦氧簇合物作為TiO₂的相似物不僅可以提供精確的結構信息而且可以作為理想的分子模型研究構效關系。而且可以通過調節外圍有機配體或者摻雜異金屬離子制備異金屬簇合物實現能帶結構的有效調節。

鈦氧簇合物是目前配位化學領域的一個研究熱點，也有諸多專利文件報道，例如：CN111943976A公開了一種六核鈦氧簇合物晶態材料、其制備方法及其在光降解羅丹明B中的應用，CN108238632A公開了鈦氧團簇及其用于宏量制備納米二氧化鈦的方法，將鈦氧簇作為前驅體進一步通過焙燒得到納米二氧化鈦。CN109721624A公開了鈦氧簇合物及其合成方法與用途，通過溶劑熱法一步組裝得到Ti₄₄簇合物。

研究表明通過金屬離子摻雜可以有效降低鈦氧簇的能帶結構，從而提高其吸光性能和光催化效率。CN110975860A和CN111266111A分別報道了一種鉻摻雜的鈦氧簇納米催化材料、制備方法及應用和一種鎳摻雜的鈦氧簇納米催化材料、制備方法及應用。通過摻雜鉻和鎳提升了簇合物的催化性能，但遺憾的是均未獲得原子級精確的結構，且沒有實現宏量制備，極大限制了其產業化應用。

然而，目前銀摻雜鈦氧簇合物的研究相對較少，且未見相關專利報道。大部分已報道的鈦氧簇合物雖然有原子精確的結構，但大都沒法宏量制備，且制備過程均需要較高的反應溫度。因此，亟需開發一種室溫即可宏量合成的異金屬鈦氧簇，為其進一步工業應用奠定堅實的基礎。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種銀鈦異金屬簇合物及其室溫宏量合成方法。所述銀鈦簇制備工藝簡單、高效，且無需高溫高壓，符合綠色環保要求。

本發明的技術方案如下：

一種銀鈦異金屬簇合物(Ag₄Ti₂簇合物)，所述銀鈦異金屬簇的分子式為[Ag₄Ti₂(H₂O)(SA)₆(DPPY)₂]·4CH₃CN。內核包含四個Ag^I離子和兩個Ti⁴⁺離子；

其中，SA為脫質子化的二價水楊酸陰離子，DPPY為二苯基-2-吡啶膦，CH₃CN為外圍游離的乙腈分子。

根據本發明，優選的，所述Ag₄Ti₂簇合物為單斜C2/c空間群，其單包參數為a＝21.9766(5)，b＝16.7916(4)，c＝23.3504(4)；α＝90，β＝103.532(2)，γ＝90。