含镍的多金属氧酸盐的光催化水氧化性能的研究

兰州大学化学化工学院丁勇课题组首次报道了Ni取代的多金属氧酸盐 [{β-SiNi₂W₁₀O₃₆(OH)₂(H₂O)}₄]^24-(Ni₈POM)作为有效的催化剂用于光催化水氧化。

通过单晶X射线衍射结构分析，Ni₈POM属于P2₁/n型空间群，并且它是由两个[β-SiW₁₀O₃₇]^10-基团组成，这两个基团通过两个OH连接起来，每一个[[β-SiW₁₀O₃₇]^10-基团容纳两个Ni²⁺。在Ru(bpy)₃²⁺/visible-light/Na₂S₂O₈光催化水氧化体系中，优化了催化剂Ni₈POM浓度、[Ru(bpy)₃]Cl₂浓度、Na₂S₂O₈浓度以及缓冲溶液的pH。在最优反应条件下，Ni₈POM的产氧收率可达27.2%，这是目前已报道的镍取代的多金属氧酸盐光催化水氧化系统中的最大值。通过紫外-可见光谱、红外光谱、X射线光电子能谱、THpANO₃甲苯萃取实验、陈化实验、闪光光解和毛细管电泳等实验证明了Ni₈POM在缓冲溶液中仍能保持其结构的完整性，具有很好的稳定性。并通过电化学以及产氧动力学曲线发现简单的镍盐（Ni²⁺）与Ni₈POM在催化行为以及催化能力上都有很大的区别，镍盐的水氧化性能很差，所以Ni₈POM在反应条件下是主要的活性物种。

http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2016/CC/C6CC02728H

原文：[{β-SiNi₂W₁₀O₃₆(OH)₂(H₂O)}₄]^24-: a new robust visible light-driven water oxidation catalyst based on nickel-containing polyoxometalate

Chem. Commun., 2016, DOI: 10.1039/c6cc02728h

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