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一种六核Co簇修饰的锗钨酸材料的制备及其光催化应用
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2026-10-15 11:15:55
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2026-10-15 11:15:55
一种六核Co簇修饰的锗钨酸材料及应用。本发明的目的在于研制一种六核Co簇修饰的锗钨酸材料及其光催化应用，克服了传统多酸易溶于水、稳定性差、并且需要贵金属作为助催化剂的缺点。一种六核Co簇修饰的锗钨酸材料的化学式为(GeW12O40)[CoII6(pzta)6(H2O)4(OH)2]，其中，pzta为3‑(吡啶‑4基)吡唑。制备方法：将锗钨酸、氯化钴、偏钒酸铵和3‑(吡啶‑4基)吡唑溶解到去离子水中，得到反应液，调节pH值，再在聚四氟乙烯反应釜中，温度为180℃保持72h，然后程序降温到80℃后直接关闭烘箱，得到棕红色菱形块状晶体。本发明可获得一种六核Co簇修饰的锗钨酸材料。
本发明制备了六核 Co 簇修饰的锗钨酸晶态材料，有效解决传统多酸易溶于水、稳定性差，光催化体系需贵金属助催化剂的难题。材料以锗钨酸为母体，结合六核钴簇与 3‑(吡啶‑4 基) 吡唑配体，采用水热法合成棕红色菱形块状晶体。钴簇与多酸产生协同效应，无需贵金属即可实现光催化，显著降低原料成本。通过簇修饰方式固定多酸结构，抑制其溶解流失，提升材料结构稳定性，同时保留多酸优良的氧化还原性能。该合成策略丰富多酸基催化材料的构建方法，为开发低成本、高稳定性非贵金属多相光催化材料提供了新的技术思路。
该六核 Co 簇修饰锗钨酸材料具有良好光催化性能，应用潜力较大。环境领域可用于水体有机污染物的光催化降解，实现污水净化；能源领域可探索光解水产氢、二氧化碳光还原等人工光合成反应。材料不含贵金属，晶态结构稳定，可作为多相催化剂循环使用。当前绿色环境治理、清洁能源转化技术需求旺盛，该材料成本优势明显。后续可优化晶体结构与光吸收能力，进一步提升催化活性。随着绿色催化技术不断发展，该多酸基材料在水污染治理、光催化能源转化等方向具备良好的研究价值与产业化开发潜力。
申请人： 哈尔滨理工大学 发明人： 庞海军 , 岳文欣 , 孙玮泽 , 王新铭 团队主要研究领域为一种六核 Co 簇修饰的锗钨酸材料的制备及其光催化应用研究。PI 主持多项国家级、省级科研项目及教改项目，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。团队聚焦多酸基功能材料的合成设计与光催化性能探究，开展材料制备、结构表征及催化作用机制等系统研究，兼顾基础研究与应用探索，持续产出高质量科研成果，推动该类催化材料的应用发展。
社会效益方面，该非贵金属光催化材料可用于水环境有机污染物治理，助力水体生态修复，减少贵金属资源消耗，契合绿色低碳发展理念，为环境治理提供绿色催化方案。技术效益上，建立六核钴簇修饰多酸的晶体制备技术，克服传统多酸应用短板，完善多酸基光催化材料体系，为同类簇基多酸功能材料研发提供理论与实验参考。经济效益方面，材料无需贵金属助催化剂，原料易得，可降低光催化应用成本，未来有望开发新型催化耗材，在环境净化、光催化能源转化领域具备潜在经济价值。
该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。技术转让，所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接次项目。
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