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4,4′-联吡啶多钼酸盐的合成、结构与变色性质
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]长春工程学院,长春130012, [2]中国科学院长春应用化学研究所,稀土资源利用国家重点实验室,长春130022, [3]装甲兵技术学院,长春130117
  • 相关基金:国家自然科学基金(20871083); 吉林省教育厅(2008-371 2008-210)资助项目
中文摘要:

通过水热合成法,合成了4,4′-联吡啶多钼酸盐((4,4′-bipyridine)Mo7O22·H2O)单晶超分子化合物.通过元素分析、热重-差热分析(TG-DTA)、粉末X射线衍射(XRD)、单晶X射线衍射、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)和电子自旋共振(ESR)技术对其组成、热稳定性、结构、光谱和电子特性进行了表征.实验结果表明:该超分子化合物的分子式为C10H12Mo7N2O23,在空气中320℃以下不分解.属于单斜晶系(空间群为P2/n),晶胞参数为a=1.22561(19)nm,b=0.55222(9)nm,c=1.8385(3)nm,β=103.221(2)°,V=1.2113(3)nm^3,Z=2和Dc=3.289g·cm^-3.基于F^2的最终统计:GOF=0.982,R1=0.0228和wR2=0.0557(I〉2σ(I)).该单晶超分子化合物由质子化的4,4′-联吡啶阳离子和多金属钼酸盐阴离子[Mo7O22]2-及结晶水组成.它们通过氢键、静电引力和分子间作用力结合在一起的,并构成二维网络结构.样品在光照或加热条件下具有光致变色和热致变色性质.XRD和FTIR证明,变色前后,样品的结构除轻微的畸变外几乎没有变化;而ESR结果表明,光致变色与热致变色的机理可能存在差别.该光致和热致变色的超分子化合物能够为变色机理研究提供参考模型,并在传感器和光敏材料等领域具有潜在应用.

英文摘要:

We synthesized a 4,4'-bipyridine polyoxomolybdate((4,4'-bipyridine)Mo7O22·H2O) single crystal supramolecular compound by a hydrothermal method and characterized its composition,thermostability,structure,spectra and electron properties by elemental analysis,thermal gravimetric and differential thermal analysis(TG-DTA),powder X-ray diffraction(XRD),single crystal X-ray diffraction,Fourier transform infrared(FTIR) spectroscopy,UVVis diffuse reflectance spectroscopy(UV-Vis DRS),and electron spin resonance(ESR).Experimental results show that the molecular formula of the supramolecular compound is C10H12Mo7N2O23 and it does not decompose below 320 ℃ in air.It belongs to the monoclinic system(space group P2/n) with a=1.22561(19) nm,b=0.55222(9) nm,c=1.8385(3) nm,β=103.221(2)°,V=1.2113(3) nm^3,Z=2 and Dc=3.289 g·cm^-3.The final statistics based on F^2 are GOF=0.982,R1= 0.0228 and wR2=0.0557 for I 2σ(I).The single crystal supramolecular compound consists of protonated 4,4'bipyridine cations and polyoxomolybdate [Mo7O22]2-anions as well as lattice water.They form a two dimensional(2D) network through hydrogen bonds,electrostatic attraction,and intermolecular forces.The samples show photochromism under UV irradiation and thermochromism under annealing conditions.XRD and FTIR verify that before and after the color changes,the crystal structure of the samples is almost unchanged except for distortion.ESR spectra indicate that a difference exists between the thermochromic and photochromic mechanisms.This supramolecular compound with thermochromic and photochromic behaviors can serve as a reference model for a chromic mechanism and may have potential application in fields such as sensors and photosensitive materials.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781