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含稀有元素的多金属氧酸盐的研究进展

石薇  
【摘要】: 稀土多金属氧酸盐以其优越的应用前景和特殊的拓扑结构类型而广受关注,它正日益受到化学家和材料科学家的重视。受到这样的启发,通过阅读大量文献,本文汇总了基于Keggin和Well-Dawson稀土多金属氧酸盐近十年的发展状况,主要着重于其结构特征、合成方法、以及其在磁性和荧光方面的潜在应用价值。 稀土多金属氧酸盐的合成方法包括水溶液合成法,非水溶液合成法,熔解热合成法,固想合成法。 已报道的稀土多金属氧酸盐可以按Re:POM分成不同类型,1:1型,如[{Gd(NMP)_6)(PMo_(12)O_(40))]_n,[{Yb(P_2W_(17)O_(61))}_4(C_2O_4)_3(H_2O)_4]~(34-);1:2型,如[Pr(PW_(11)O_(39))_2]~(-11);2:1型,如K[Ln_2(a-SiW_(11)O_(39))(H_2O)_(11)],K_3Na_3{Nd_2(H_2O)_(12)Cu_4(H_2O)_2(SiW_9O_(34))_2};2:3型,如H_7K_(10)[Ce_2(PW_(10)O_(38))(PW_(11)O_(39))_2]·28H_2O;3:1型,如(H_3O)[Ln_3(H_2O)_(17)(a_2-As_2W_(17)O_(61))]·nH_2O和复杂的多核体系,[As_(12)~ⅢCe_(16)~Ⅲ(H_2O)_(36)W_(148)O_(524)]~(76-),[Ce_(20)Ge_(10)W_(100)O_(376)(OH)_4(H_2O)_(30)]~(56-)等。这些多金属氧酸盐具有不同的空间结构,如一维链结构,二维平面结构,三维骨架结构以及高核簇结构。 将稀土元素引入到杂多配合物后,将赋予杂多配合物特殊的光学、磁学、及催化性能,有望被用于发光材料、核磁共振(NMR)位移试剂、磁共振成像试剂和高活性的催化剂,从而拓宽杂多配合物及稀土金属的应用领域。对Zr,Hf,Y的多金属氧酸盐研究较少,新化合物的合成可以获得锆、铪和钇与多金属氧酸盐结合方式的信息,并为新材料研究提供新物质。锕系元素是核能源的主要燃料,也是核废料中的主要成分。研究多金属氧酸盐与之的结合,可以为核废料的分离和处理提供可能的方法。


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