《多金属氧酸基分子功能材料的设计合成及性能研究》

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具有特种聚集态与功能的无机物分子的制备,与无机功能材料的复合与组装是发展的前沿领域,多金属氧酸盐是无机化学的重要组成部分。主要研究内容:1、首次设计合成了108种含有吡啶类、三氮唑类、四氮唑类、邻菲罗啉等含氮有机配体修饰的Keggin结构、Dawson结构、Anderson结构、{P2Mo5}型结构、{P4Mo6}型结构、{P6Mo18}型结构等多个系列多金属氧酸盐晶体材料,发现所有以其为基的化合物都具有很好电化学、电催化性质;含过渡金属配合物具有一定的磁性;{P2Mo5}型和{P4Mo6}型结构为模板的化合物对碳酸乙烯酯的水解反应、阿司匹林的合成、草酸二乙酯的合成具有催化活性。2、用溶液法和水热法首次合成了14种咪唑类药物为配体修饰的磷钼、锑钨、砷钨、同多钨酸、同多钼酸的多金属氧酸盐单晶,经筛选发现H84Na4Bi2m<'2>W20O105C6N4(M=Mn,Co,Ni,Zn)四种多金属氧酸盐对肿瘤细胞的生长具有抑制作用,其半数抑制浓度IC50=0.081mmol/L,24h;3、选用生物活性优异的喹诺酮类药物分子作为有机配体对多酸母体进行结构修饰,得到11种多酸复合物的药物前躯体,发现喹诺酮类药物修饰的多酸能有效改变多酸的极性、氧化还原性、表面电荷分布、形状和酸度等理化性质,导致多酸抗肿瘤活性的增强。4、用降解法和直接法首次合成了三个系列27种稀土元素取代型配合物和四个系列20种过渡元素取代的配合物,对所合成的配合物进行了稀土热扩渗,对扩渗前后物质结构表征表明,前躯体的结构已被破坏,扩渗后的主要产物是含稀土的钨青铜MXWO3(x=0.37,0.475,0.5等)。直流四电极法和交流阻抗法对扩渗前后样品导电性的测试结果表明:室温时,扩渗后试样的电导率提高了约104-107倍。导电性的提高与扩渗后生成不同组成的钨青铜有关,同时发现总电阻是由晶界电阻和晶粒电阻所组成,呈现出明显的正温度系数(PTCR)效应。此项研究在多金属氧酸盐功能材料的制备及磁、电、药物等应用方面取得了重要成果,所取得的成果具有重要的学术价值和应用前景,并可推动无机固体化学、材料科学、药学等相关学科的发展。在国内外重要学术期刊上发表论文204篇,其中被SCI收录论文136篇,部分工作发表在《ChemCommun》、《Eur.J.Chem》、《Inorg.Chem.》、《CrystalGrowth&Design》、《CrystEngComm》等化学类国际核心期刊上,被SCI收录论文他人正面引用875次;申请发明专利6项,其中授权1项;主持厅级以上课题18项,其中国家自然科学基金4项、黑龙江省自然科学基金3项;培养博士研究生4人,硕士研究生30余名。

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