[发明专利]杂多钨酸阴离子和烷基咪唑阳离子的复合物及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于合成多金属氧酸盐技术领域，具体涉及到杂多钨酸阴离子和烷基咪唑阳离子的复合物及其制备方法。

背景技术

随着工业化进程的发展，环境污染与能源问题逐渐凸显，为了解决日益严重的环境污染问题，人们越发重视此类问题的研究。多金属氧酸盐由于其自身独特的优点：如强的氧化性，强酸性及可裁剪性等，这为其在光催化降解染料方面具有独特的优点。近年来，尤其重视多金属氧酸盐在光催化降解染料方面的应用，对解决日益严重的环境污染问题具有重大意义。因此光催化技术早就变成了保护环境科学研究的一个重点，并将随着时间一直延续下去。

目前，多金属氧酸盐是由简单含氧酸盐在一定pH条件下缩合脱水生产的，分为同多酸和杂多酸。同多酸是由同种含氧酸根离子缩合脱水得到的多金属氧酸盐，而杂多酸是由两种或者两种以上含氧酸盐之间脱水生成。多金属氧酸盐的最经典结构类型是Keggin结构和Dawson结构，例如，H₃PW₁₂O₄₀和H₆P₂Mo₁₈O₆₂等。多金属氧酸盐由于其独特的结构而表现出新颖的功能，例如离子交换、气体储存、分离、主客体化学、光学、磁性、催化剂、荧光性等方面，因此引起了广泛的关注。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题在于提供一种杂多钨酸阴离子和烷基咪唑阳离子的复合物。

本发明所要解决的另一个技术问题在于为上述杂多钨酸阴离子和烷基咪唑阳离子的复合物提供一种制备方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：该复合物的结构单元为[MMI]_a[EMI]_b[PMI]_c[BMI]_d[XW₁₂O₄₀]_n，式中[MMI]为1-甲基-3-甲基咪唑阳离子，[EMI]为1-乙基-3-甲基咪唑阳离子，[PMI]为1-丙基-3-甲基咪唑阳离子，[BMI]为1-丁基-3-甲基咪唑阳离子，X为磷元素或硅元素；

上述的X为磷元素时，a为1、b为0、c为1、d为1、n为1，或a为0、b为7、c为0、d为0、n为2，或a为0、b为0、c为3、d为0、n为1，或a为0、b为0、c为0、d为3、n为1；

上述的X为硅元素时，a为2、b为10、c为0、d为0、n为3，或a为0、b为0、c为0、d为4、n为1。

本发明杂多钨酸阴离子和烷基咪唑阳离子的复合物的制备方法为：将磷钨酸钠或磷钨酸或硅钨酸与1-烷基-3-甲基溴化咪唑离子液体按摩尔比为1:0.3～360置于聚四氟乙烯反应釜中，搅拌均匀，密封，140～160℃恒温静置反应5～7天，冷却至室温，过滤，洗涤，干燥，制备成杂多钨酸阴离子和烷基咪唑阳离子的复合物。

上述的1-烷基-3-甲基溴化咪唑离子液体为1-甲基-3-甲基溴化咪唑离子液体、1-乙基-3-甲基溴化咪唑离子液体、1-丙基-3-甲基溴化咪唑离子液体或1-丁基-3-甲基溴化咪唑离子液体。

其中，磷钨酸钠与1-乙基-3-甲基溴化咪唑离子液体按照摩尔比为1:53反应，制备成的杂多钨酸阴离子和烷基咪唑阳离子的复合物的结构单元中，X为磷元素，a为0、b为7、c为0、d为0、n为2；磷钨酸与1-丙基-3-甲基溴化咪唑离子液体按摩尔比为1:1.5反应，制备成的杂多钨酸阴离子和烷基咪唑阳离子的复合物的结构单元中，X为磷元素，a为0、b为0、c为3、d为0、n为1；磷钨酸与1-丁基-3-甲基溴化咪唑离子液体按摩尔比为1:0.3反应，制备成的杂多钨酸阴离子和烷基咪唑阳离子的复合物结构单元中，X为磷元素，a为0、b为0、c为0、d为3、n为1；磷钨酸与1-丁基-3-甲基溴化咪唑离子液体按摩尔比为1:0.7反应，制备成的杂多钨酸阴离子和烷基咪唑阳离子的复合物的结构单元中，X为磷元素，a为1、b为0、c为1、d为1、n为1；硅钨酸与1-乙基-3-甲基溴化咪唑离子液体按摩尔比为1:64反应，制备成的杂多钨酸阴离子和烷基咪唑阳离子的复合物结构单元中，X为硅元素，a为2、b为10、c为0、d为0、n为3；硅钨酸与1-丁基-3-甲基溴化咪唑离子液体按摩尔比为1:360反应，制备成的杂多钨酸阴离子和烷基咪唑阳离子的复合物结构单元中，X为硅元素，a为0、b为0、c为0、d为4、n为1。