李生玲，李 爽

(吉林北沙制藥有限公司，吉林 132101 )

1 前言

多金屬氧酸鹽，又可稱之為多酸( POMs) ，它是由前過渡金屬元素(Mo，W，V，Nb，Ta等)通過氧縮聚而成的金屬氧簇類化合物[1。因為多酸表面有較多的氧使得多酸具有較強的氧化還原性能。同時，多酸可以作為無機配體與金屬通過配位鍵的形式配位，也可以直接與有機分子以氫鍵作用形成超分子化合物。由于這類化合物不僅具有新穎的結(jié)構(gòu)，而且具有較高的催化活性、光致變色性、非線性光學(xué)以及抗病毒活性等性能，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。多鉬酸鹽的研究已經(jīng)引起了越來越多人的關(guān)注，這類化合物的合成和研究在多酸領(lǐng)域中不僅一直占有非常重要的位置，并且也顯示出其較大的發(fā)展?jié)摿2。目前已報道的多鉬酸的類型有Mo2、Mo5、Mo7、Mo8、Mo9、Mo12等。已經(jīng)有一些文獻(xiàn)報道了基于[Mo3O10]2-的化合物，這類化合物表現(xiàn)出了新穎的結(jié)構(gòu)，以及優(yōu)異的性能。然而很少有文章對[Mo3O10]2-化合物進(jìn)行總結(jié)。本文將從[Mo3O10]2-化合物的結(jié)構(gòu)分類、應(yīng)用性質(zhì)等方面進(jìn)行概括和總結(jié)，并對它的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

2 結(jié)構(gòu)分類

圖1 四種[Mo3O10]2-類型

至今為止，現(xiàn)在已經(jīng)報道的基于[Mo3O10]2-的化合物，根據(jù)[Mo3O10]2-鏈的結(jié)構(gòu)不同可將[Mo3O10]2-歸納為四種類型(如圖1所示)：(1)第一種類型中[Mo3O10]2-鏈的基本單元包含三個略微扭曲的八面體幾何構(gòu)型的[MoO6]，它們共用一個頂點，并且兩兩共邊(圖1a)；(2)第二種類型也是由三個略微扭曲的八面體 [MoO6]構(gòu)成其基本單元，這三個[MoO6]八面體也是共用一個頂點，但是有兩個[MoO6]是共用一個面的，中間位置的[MoO6]再與第三個[MoO6]共用一個邊(圖1b)；(3)第三種類型[Mo3O10]2-的基本單元中包含是一個略微扭曲的八面體[MoO6]，和兩個五配位的金字塔型，[MoO6]與兩個[MoO5]也是共用一個頂點，但是[MoO6]只與一個[MoO5]共用一個邊，這個[MoO5]再與第二個[MoO5]共用一個邊(圖1c)；(4)第四種類型[Mo3O10]2-的基本單元中包含是三個五配位的金字塔型[MoO5]，其中兩個[MoO5]共用一個邊，第二個[MoO5]與第三個[MoO5]共用一個頂點(圖1d)。本文對部分已經(jīng)報道的含[Mo3O10]2-結(jié)構(gòu)的化合物進(jìn)行了分類歸納(如表1所示)。

表1 含[Mo3O10]2-結(jié)構(gòu)的化合物

3 性能

基于[Mo3O10]2-的化合物不僅結(jié)構(gòu)具有多樣性，而且還具有電化學(xué)、導(dǎo)電性、光學(xué)特性、磁性、光催化等多種性質(zhì)，這些性能的發(fā)現(xiàn)也讓越來越多的研究者對此類化合物越來越感興趣。

3.1 電化學(xué)性質(zhì)

電化學(xué)現(xiàn)已成為化學(xué)的重要分支之一，越來越多的人關(guān)注于它，其在材料、醫(yī)學(xué)、能源、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域都獲得了廣泛的應(yīng)用。通常都是用循環(huán)伏安法作為電化學(xué)測試的一種手段，化合物1通過此種手段得出的循環(huán)伏安譜圖為：其在電壓0.7□-0.4V范圍內(nèi)，有3對氧化還原反應(yīng)的峰，峰1為0.05V(Ⅰ)，峰2為0.24V(Ⅱ)，峰3為0.42V(Ⅲ)，可以把它們歸為3個兩電子鎢氧體系氧化還原[1]。

3.2 導(dǎo)電性能

目前關(guān)于含[Mo3O10]2-結(jié)構(gòu)化合物的導(dǎo)電性能研究的報道還比較少，在化合物8中體現(xiàn)出了這一性能，化合物5的單晶沿c軸方向的電導(dǎo)率約為4.3 ～8 s cm-1。在該化合物中，電流沿c軸通過{MoO6}八面體鏈，其中銅原子并不參與導(dǎo)電，僅有鉬氧鏈具有導(dǎo)電性能，而與之平行的銅-吡啶鏈?zhǔn)墙^緣的，這一性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)大大激發(fā)了我們對此結(jié)構(gòu)的研究興趣，因為它可能會在將來的應(yīng)用上提供無限種可能[5]。

3.3 光學(xué)特性

在光學(xué)特性方面，化合物10，11則表現(xiàn)出含[Mo3O10]2-結(jié)構(gòu)的化合物具有光致變色的特性，在UV激發(fā)下(254 nm)， 化合物11的顏色隨著輻照時間的增加由白色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽厣?，該著色是由于UV誘導(dǎo)Mo6+還原為Mo5+陽離子?；衔?0在相似的UV照射下，隨著輻照時間的延長，樣品顏色逐漸由淡黃色變?yōu)樯罨疑撝蓺w因于其存在光還原的Mo5+陽離子[3]。

3.4 其他性能

含[Mo3O10]2-結(jié)構(gòu)的化合物除了上述介紹的幾種性能外，還有磁性、光催化性能等，其中關(guān)于磁性的報道比較少，在化合物3中表現(xiàn)出了反鐵磁性的作用特點，通過磁化率的測定，其在室溫下的χMT值是0.44 cm3K mol-1；在催化活性方面，在化合物10存在下，約80%的RhB在可見光下照射4h后分解，而在N-P25存在下，只有50%的RhB分解。在相同條件下，約97%的RhB通過化合物11進(jìn)行分解。這顯然表明化合物10和11的光催化作用均高于N-P25的光催化活性[3-4]。

4 展望

含[Mo3O10]2-結(jié)構(gòu)的這類化合物，因其具有電化學(xué)、導(dǎo)電性、光學(xué)特性、磁性、光催化等多種性能，吸引了越來越多研究者的關(guān)注，但其仍處在初級階段，仍需要進(jìn)一步的探索和研究，在以后的研究中我們要多傾向于這些性質(zhì)的應(yīng)用上，比如說利用其電化學(xué)性質(zhì)做電池，利用其導(dǎo)電性能做半導(dǎo)體材料，利用其光學(xué)特性處理一些影像學(xué)的難題等等。