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水表面聚钼酸盐{Mo_(72)Fe_(30)}/DODMA有序结构材料的制备

范大伟  
【摘要】: 纳米级聚钼酸盐无机大分子不仅具有完美的几何外型,而且在很多方面有着潜在的应用价值,比如催化、电化学、生物医学、传感器以及磁化学等方面。许多聚钼酸盐分子都极易溶于极性溶剂,如水、乙醇和丙酮。在水溶液中它们主要是以大阴离子的形式存在,反离子为Na~+、NH_4~+或H~+等。聚钼酸盐簇合物可以与阳离子表面活性剂相互作用形成表面活性剂包囊的簇合物(surfactant-encapsulated clusters,SECs),从而得到以聚钼酸盐为基础的有机/无机杂化材料。本论文从以下三个方面对不同体系的相行为和有序聚集体的结构进行了详细的研究。 1.首先根据文献合成了“Keplerate”型聚钼酸盐簇合物{Mo_(132)}和{Mo_(72)Fe_(30)},并经过实验表征,所得数据与文献报道的数据吻合。我们对这两种化合物的水溶液进行了电导率和pH值的测定,探索它们的基本物理化学性质,实验证明{Mo_(132)}和{Mo_(72)Fe_(30)}属于弱电解质,而且{Mo_(72)Fe_(30)}在水溶液中电离出H~+,呈弱酸性。 2.我们首次利用了最简单的溶剂挥发方法在空气/水界面上制备了高度有序、均一且重现性非常好的蜂窝状无机/有机杂化材料。利用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)对{Mo_(72)Fe_(30)}/DODMA配合物的聚集结构进行了表征。我们利用氢质子核磁共振光谱(~1H NMR)技术,进一步探索了聚钼酸盐无机大分子{Mo_(72)Fe_(30)}与阳离子表面活性剂DODMACl的微观作用机理。 3.研究了两种“Keplerate”型聚钼酸盐分子{Mo_(132)}和{Mo_(72)Fe_(30)}分别与阳离子表面活性剂十四烷基三甲基溴化铵(TTABr)复配体系的相行为。利用透射电子显微镜和Zeta电位检测技术,研究了水溶液中聚集体的结构以及带电性质的变化,并初步探索了整个相变过程的机理。


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