多金属氧酸盐在水溶液中的存在形态图谱(第二部分):钼棕色物质
作者: aeks | 发布时间: 2025-11-02 16:25 | 更新时间: 2025-11-02 16:25
学科分类: 化学 化学工程与技术 材料科学与工程 纳米科学与工程
多金属氧酸盐(POMs)是一类结构多样、性质独特的金属氧化物无机化合物,其中钼棕(如开普勒型纳米笼)因具有优异的氧化还原和催化性能,在催化、生物启发转化及纳米医学等领域备受关注。然而,这类化合物在溶液中的存在形态(即溶液形态)数据稀缺,制约了对其作用机制的理解和实际应用。本研究旨在构建一个开放、可访问的溶液形态图谱,以填补这一空白。研究选取了两种典型的开普勒型多金属氧酸盐——{Mo72V30}和{W72V30},在69种系统变化的水溶液条件下(涵盖不同pH值、缓冲液种类、温度和孵育时间),通过51V/31P核磁共振、共振拉曼光谱、电喷雾电离质谱及紫外-可见光谱等多种互补技术,系统探究了它们的稳定性和形态变化。结果表明:两种开普勒型多金属氧酸盐仅在强酸性条件(pH≤4)下保持结构完整;{Mo72V30}在所有测试条件下均易分解为碎片,而{W72V30}在新鲜溶液中结构稳定,且在pH≤4的条件下24小时内仍能保持结构完整性。此外,缓冲液种类、温度和时间等因素也显著影响它们的分解路径和形态:例如,磷酸盐缓冲液能在pH≈2时稳定{W72V30},而温度升高会加速分解。所有原始光谱、处理数据及分步实验方案均已存入FAIR(可查找、可访问、可互操作、可重用)数据库,为多金属氧酸盐在催化、能源及生物启发应用等领域的深入研究提供了基础资源。