无机多酸团簇的应用局限与杂化材料的重要应用前景

无机多酸（POM）簇是一种无机阴离子单子单分子簇，该簇通过与氧气桥接以最高的氧化状态桥接前过渡金属原子，从而与氧气桥接产生。它们具有特定的结构，固定的几何形状和1-2 nm的大小。它们被广泛用于催化行业，医学和生物学领域。但是，由于POM是一种无机晶体或粉末，因此其可加工性和与其他材料的兼容性较差，从而限制了其实际应用范围作为材料。因此，将POM用有机化合物或聚合物制备成复合材料或混合材料可以提高杂种的稳定性，兼容性和加工性，从而进一步提高POM的开发和应用值。

随着高科技材料的快速发展和不断变化的变化，将无机材料的多功能性和聚合物加工性结合在一起具有重要的应用前景。自2009年以来，来自南卡大学的Wang Wei教授的研究团队综合了由聚合物和POM通过共价键修改形成的一系列混合分子，其目的是开发具有聚合物加工性和POM功能的新功能材料。在较早的工作中，团队报告说，POM和通过POM与发起人的共价结合（，42，6543–6548 ;。Chem.2011，212，81-81; Chem。J.2012，11325-11325-11333;，162-112，73-79），或那个COVAL，或那个COVAL，或那个COVAL，或那个COVAL，或那个of of ，或者是该组合的of cover，将单端功能化的聚合物链共价连接（Polym。Chem.2012，3，617–620; RSC Adv.2013，3，21544–21551;，79，1455-1462;，48，2723-2730;，48，2723-2730;，32，460-460-467），最后

聚电解质是一种大多数包含离子或可离子基团的结构单元的大分子聚合物。它们还具有聚合物的加工性和反离子的功能。近年来，它们在能源和环境化学领域表现良好。自2014年以来，Wang Wei的研究团队进一步报道了侧链混合聚合物与POM作为侧链组成的侧环及格分解聚合物（ROMP）方法，包括线性均聚合物（ACS Macro Lett。2014，3，3，211-215）和构图。 （Acta Polym。Sin。2017，1159-1168）。 Next, the team the self- of poly(POM) in (Chem. Eur. J. 2019, 25, 13396–13401), the of in bulk (Chin. J. Polym. Sci. 2021, 39, 716−724), and the with Wu Hong of to test the of block films在燃料电池中（Int。J.，45，15495-15506）。基于上述工作积累，他们最近通过离子交换方法代替了与质子和碱金属离子的聚（POM）聚电解质复合物（）的外围柜台，并分别获得了POM的酸性聚电解质（酸）和盐聚电解质（酸）和盐聚电解质（酸）。该过程始于井型无机多酸聚集簇（）9-，然后经历“外周有机阳离子修饰修饰→POM的有机共杂交→杂交单体的聚合→杂交单体的聚合→杂交多聚电子材料的外围离子交换”，如图1所示。

图1。POM聚电解质的合成途径。

在获得的酸性聚电解质聚（POM-6H）和盐聚电解质聚（POM-6M）通过NMR，FT-IR，GPC，ICP-OES，ICP-OES和其他测试方法进行了一系列特征后，该材料研究了POM ectre 。分别确定了不同聚合度的聚电解质，有机杂化分子和无机POM簇水溶液的酸度和离子活性。结果表明，随着杂化分子的形成，POM的外周离子离子离子化在一定程度上降低，并且质子酸的电离比碱金属盐的电离更明显（图2A）。 TGA测试结果表明，与聚电解质复合物聚（POM-6TBA）原材料相比，离子交换后POM聚电解质的总体稳定性降低（图2B）。聚（POM-6H）100的CV曲线表明，POM中的钒原子比钨原子更容易受到电子捕获和还原的影响（图2C）。

图2。（a）水溶液中不同类型的POM分子的周围阳离子电离数量，（b）聚（POM）100的TGA曲线，（c）poly（pom-6h）100的CV曲线。

然后，作者在聚（POM-6H）400水溶液中添加了四丁丁基溴化铵（TBABR）溶液。由于POM阴离子和TBA+阳离子的相互作用，逐渐形成了聚（POM-6TBA）400聚电解质复合物的黄色沉淀物（图3A）。 TEM照片显示，由于水中聚合物链的相互纠缠，添加了TBABR之前的Poly（POM-6H）400以形成网络结构（图3B）。当添加一半的化学计量TBABR时，通过形成复合沉淀的形成可获得不规则的板状聚集体（图3C）；添加等距TBABR之后，网络结构几乎完全消失，并且表进一步增加（图3D）。

图3。（a）通过将TBA添加到聚（POM-6H）400水溶液中，降水的效果和光学照片； （B -D）TEM图像（B：N = 0，C：N = 3，D：N = 6）。

Based on the of POM as , the added bis(α-)amine (BPEA) and its , as well as the (PAH), to its , , to form a pair of 聚电解质复合物对映体聚（POM）100-6BPEA和聚电解质阴离子复合物（PECS）。 CD光谱表明酸类，BPEA阳离子的手性可以通过配体金属电荷转移（LMCT）作用转移到POM簇（图4A）；光色素通过紫外线照射发生后，POM中的五价V原子还原为四含量V原子，可以通过间隔电子电荷转移（IVCT）动作进一步传播聚合物的手性（图4B）。将聚（POM-6H）100与阳离子聚合物PAH混合在水溶液中不同比例可以分别以薄片形式获得两种不同的PEC结构（图4C）和网状形式（图4D）。

图4。手性聚电解质复合物络合物聚（POM）100-6BPEA对映异构体（a）和光色素之后的CD光谱；将poly（Pom-6h）100和PAH与PAH以1：9和（D）9：1的质量比混合，以获得不同结构的PEC的TEM图片。

该结果在聚合物领域的权威期刊上在线发表，标题为“：酸，盐”，（，doi：10.1021/acs ..）。该论文的第一作者是博士生Lu ，相应的作者是南卡大学化学学院的Wang Wei教授。这项工作由国家自然科学基金会（NSFC）资助。

纸链接：

相关进度

有关聚合物技术的原始文章。欢迎个人转发和共享。如果您需要在出版物或媒体上重印出版物，请联系您的电子邮件地址：

邀请贡献

欢迎专家和学者提供手稿（论文，项目介绍，新技术，学术交流，单位新闻，会议信息，招聘和招聘等），请指出详细的联系信息。 ®将同时在中国聚合物网络上迅速推出和发布。

欢迎加入微信集团。为了满足聚合物行业，学术界和研究中各行各业的同事的要求，已连续开设了数十个特殊交流小组，包括聚合物专家和学者，包括聚合物行业技术，企业家，博士，博士生，媒体学生，媒体期刊展览会等，涵盖了聚合物行业或领域。目前，它汇集了来自科学研究机构和国内外的科学研究机构和企业R＆D中心的成千上万高级专家，学者，技术人员和企业家。

要申请加入该组，请首先添加微信帐户（或在下面按Long按QR码），并请指出： + Name +单位 +单位 +专业标题（或DEM） + FIELD（或行业），否则将不接受。审查资格后，您将被接纳为相关的专业小组。

观点