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一种六核Ni簇修饰的锗钨酸材料的制备及其光催化应用
发布时间: 2026-10-15
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料产业,前沿新材料
成果介绍
本发明的目的在于研制一种多活性位点的锗钨酸基晶体材料，有效克服克服了传统多酸易溶于水并且需要贵金属作为助催化剂的缺点，通过引入过渡金属元素形成原子轨道的混合或杂化，提高多金属氧酸盐的最低未占轨道(LUMO)能级，以及提高了多金属氧酸盐的催化活性。一种多活性位点的锗钨酸基晶体材料的化学式为[CdII2(bipy)4(H2O)4](GeW12O40)。方法：将0.27g锗钨酸K4(GeW12O40)·7H2O，0.135g氯化镉CdCl2·4H2O，0.45g2,2‑联吡啶C10H8N2溶解于36mL的去离子水中，用1mol L‑1盐酸和1mol L‑1氢氧化钠溶液调节溶液pH＝2.4，在室温条件下搅拌3.5h。将上述溶液均分成三份转移至20mL反应釜中，160℃保持72h，得到淡黄色块状晶体。本发明可获得一种具有优异的光催化产氢活性的多活性位点的锗钨酸基晶体材料。
成果亮点
本发明研发多活性位点锗钨酸基晶体材料，化学式为\(\boldsymbol{[Cd^{II}_2(bipy)_4(H_2O)_4](GeW_{12}O_{40})}\)，解决传统多酸易溶于水、光催化依赖贵金属助催化剂的难题。材料引入过渡金属元素，实现原子轨道混合杂化，提升多金属氧酸盐 LUMO 能级，显著增强催化活性。采用水热合成法，精准调控原料配比，调节 pH 至 2.4，室温搅拌后于 160℃恒温 72h，制备得到淡黄色块状晶体。材料构建多重活性位点，具备优良光催化产氢性能，为多酸基晶态光催化剂的分子设计提供新策略。
团队介绍
申请人： 哈尔滨理工大学 发明人： 庞海军 , 赵欣欣 , 孙玮泽 , 杨桂欣 团队主要研究领域为多活性位点锗钨酸基晶体材料的构筑、制备及其光催化产氢性能与作用机制研究。PI 主持多项国家级、省级科研项目，同时承担教学改革相关课题。以第一或通讯作者发表多篇高水平 SCI 论文，参与编撰学术专著，拥有多项授权国家发明专利。团队聚焦多酸基晶体材料结构调控，探索催化活性位点优化策略，致力于开发高效稳定的光催化材料，为氢能绿色制备提供新材料思路与理论支撑。
成果资料
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