摘要
超分子是指由多个分子通过非共价相互作用(如氢键、范德华力、离子对等)形成的具有一定稳定性、独特性质的结构单元。主客体化学是研究分子识别和非共价键结合作用的一门科学。多金属氧酸盐(Polyoxometalate,简称POMs)是由Ⅴ族和Ⅵ族过渡金属(一般为Mo、W、V)在最高氧化态下缩合而成的大型闭合三维结构的金属氧化物基簇阴离子大家族，由于其中心金属原子具备氧化价态多且多酸主体拥有不错的热稳定性，作为催化剂性能稳定，以多金属氧酸盐为客体的催化剂在电催化和有机催化中都具有不错的催化潜力。 本文从以冠醚、环糊精和柱芳烃为超分子主体分子与简单Keggin型杂多酸构建了结构新颖的超分子多酸自组装催化剂: 第一部分使用K+与冠醚18-冠-6桥连，将多酸[SiMo12O40]与冠醚在低温下合成出了冠醚与硅钼酸杂化配合物:[K(H24C12O6)]3[K(H24C12O6)(CH3CN)][SiMo12O40],随后对配合物进行后续的结构表征、分析以及电催化析氢性能的测试，在酸性介质中，验证配合物1/CP电极的过电位和Tafel斜率并测定其长期稳定性。实现了利用简便的合成方法合成出电催化性能优异的超分子多酸杂化电催化剂的创新。 第二部分以Keggin型多酸、β-CD共结晶得到的的结构新颖的螺旋超分子晶体{(NH4)15K[(β-CD)4(SiMo12O40)4]·2H2O}P和{(NH4)4[(β-CD)(SiMo12O40)]·2H2O}M对几种外消旋体的手性拆分效果进行了研究，发现这两种手性催化剂对苯丙氨酸的外消旋体的手性拆分实验能达到很不错的效果，在圆二色CD光谱的表征中得到了比较理想的对应手性峰值曲线，且强度都达到了25mAcm-2左右，实现了将超分子-多酸主客体自组装催化剂应用于手性领域并取得突破的创新。 第三部分以水溶性氨基化柱芳[5]烃与Keggin型多酸PW12O40进行超分子自组装得到的催化剂进行后续的结构表征、分析以及电催化析氢性能的测试，在酸性介质中，验证配合物1/CP电极的过电位和Tafel斜率。测定其长期稳定性。实现了利用新一代超分子——柱芳烃合成出电催化性能优异的超分子多酸杂化电催化剂的创新。
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