稀土-钛氧簇合物EuTi6,EuTi7和La2Ti14的可控合成
相比于纳米材料,原子精度的金属簇合物具有精确的表面结构和晶体结构,更有利于在原子水平上去理解化学反应的活性与结构的关系.作为团簇的一个有趣的分支,异金属的稀土-钛氧簇合物因其有趣的化学性质引起了人们的广泛关注.但是稀土-钛氧簇合物的精准合成是目前的重要挑战,这阻碍了其性能的进一步研究.因为螯合配体可以降低Ti4+的水解速度,因此选择合适的螯合配体是制备稀土钛氧团簇的有效方法.最近,我们以螯合作用较强的3,5-二叔丁基水杨酸(H2dtbsa)为配体,稀土盐和Ti(OiPr)4为原料,通过溶剂热法成功合成了四个新的稀土-钛氧簇合物[EuTi6(μ3-O)3(OC2H5)8(dtbsa)6(Hdtbsa)]·(C2H5OH) (1), [EuTi7(μ3-O)3(μ2-OH)2(OiPr)9(dtbsa)6(Hdtbsa)CI]·(HOiPr)3 (2), [EuTi7(μ3-O)3(μ2-OH)2(OiPr)8(dtbsa)7(Hdtbsa)]·(HOiPr)2 (3)和[LaTi7(μ3-O)3(μ2-OH)2(OC2H5)8(dtbsa)7(Hdtbsa)]2·(C2H5OH)4 (4).单晶分析表明,七核化合物1内核EuTi6具有三角棱柱的结构,其中Eu3+位于六个Ti4+离子形成的棱柱中心.八核化合物2和3的金属内核结构可以看作是化合物1中三棱柱的一侧连接一个Ti4+.化合物4中,Ln2Ti14的金属骨架可看作是EuTi7的二聚体.紫外-可见漫反射光谱估算的带隙值表明,簇合物1、2和3的禁带宽度值分别为2.35、2.07和2.16eV,明显小于锐钛矿的禁带宽度值.光电响应测试发现这三种簇合物具有明显的光电响应,而且簇合物1和2的电荷分离效应好于簇合物3.为了探索这类簇合物在光催化方面的应用,我们做了在甲醇水溶液中的光催化(300-800 nm)分解水产氢实验.簇合物1、2和3的产氢率分别为112、106和87 μmol·h-1·g-1,高于商用P25.粉末X射线衍射(PXRD)和热重分析(TGA)证明了簇合物的光热稳定性.本文不但提供了一种制备稀土钛氧簇合物的螫合配体策略,而且还表明稀土钛氧簇合物具有较低的带隙和光驱动的催化活性.
稀土-钛氧簇合物、精确结构、溶剂热法、产氢、光解水
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O641(物理化学（理论化学）、化学物理学)
The project was supported by the National Natural Science Foundation of China ;国家自然科学基金
2020-09-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共6页
124-129
