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本论文采用水热合成技术,利用过渡金属离子、不同类型的刚性柔性含氮有机配体和多钼酸盐阴离子建筑块结合,合成了18个结构新颖性能优异的多酸基无机-有机杂化材料。通过元素分析、IR、XPRD、TG、XPS和X射线单晶衍射对这些晶体的结构进行了表征,并且对部分化合物的荧光、电化学、光催化、磁性进行了初步的研究。通过研究这类化合物的合成条件,过渡金属离子种类、有机配体结构和反应的p H值对化合物结构的影响,探究新物质结构与性能之间的关系,丰富了多钼酸盐化合物的合成化学,为新型多钼酸盐功能材料的定向合成提供理论和实验基础。1.以同多钼酸盐为建筑块,通过引入不同的刚性柔性含氮配体,合成了8个未见报道的同多酸盐基无机-有机杂化材料,它们的分子式如下:[Cu8L8(β-Mo8O26)( γ-Mo8O26)]·3H2O(1)[Ag4L4(γ-Mo8O26)]·2H2O(2)[Ni2L2(γ-Mo8O26)(H2O)8]·3H2O(3)[Co2L4(Co2Mo10O34)]·6H2O(4)[Ni4H4L8(Mo2O7)2(Mo4O14)(H2O)2](Mo2O8)·11H2O(5)[Cu4(btb)10(γ-Mo8O26)2]·8H2O(6)[Zn2(btb)3(γ-Mo8O26)(H2O)4][Zn2(btb)(H2O)4]?6H2O(7)[Cu4(btx)4(β-Mo8O26)](8)化合物1是首例基于两种八钼酸盐异构体的无机有机杂化材料2D→2D平行穿插且包含不同的互穿网络在同一平面的结构。化合物1-5是首次将2,4,5-三(4-吡啶)-咪唑(L)引入到多酸盐体系的化合物。化合物4的多阴离子是未见报道的新型{Co2Mo10}结构。化合物3、6、7是少见的有机大分子通过Mo-N键修饰的八钼酸盐。1-8的光学带隙表明这些化合物是潜在的半导体材料。化合物1、2和7的发光行为揭示这些化合物可能是好的光学材料。2.以Keggin多阴离子为建筑块,通过引入不同的刚性柔性含氮配体,合成了六个基于Keggin多阴离子的多金属氧酸盐化合物:[Cu H3L2(Ge Mo12O40)]?2H2O(9)[Cu H3L2(Si Mo12O40)]?2H2O(10)[Co2(btp)3(Ge Mo12O40)](11)[Cu4(bte)4(Ge Mo12O40)](12)[Ag4(btp)2(PMo12O40)](13)[Ag4(btb)2(PMo12O40)](14)化合物9和10是首次使用扭曲刚性配体2,4,5-三(4-吡啶)-咪唑合成的基于Keggin簇的一维左手和右手螺旋链化合物,这两个化合物是由链进一步通过氢键扩展到三维超分子结构。化合物11-14是由长度不同的三个柔性配体合成的,其中化合物12和13是采用相同柔性三氮唑配体btp和不同的过渡金属合成的,化合物12为二重穿插三维结构,化合物13是由一维链和多阴离子通过氢键作用形成的三维超分子结构。btb在化合物14中充当四齿配体使结构扩展成三维结构。化合物9和10的发光行为揭示这些化合物可能是好的光学材料,并且可以作为光催化剂降解亚甲基蓝,作为电催化剂降解亚硝酸盐。化合物11-14的光学带隙表明这些化合物是潜在的半导体材料。3.我们在水热条件下由刚性、柔性含氮配体成功合成四个前所未有的双钼帽夹心四镍取代钼锗酸盐:(H8L4) {[Ni4(H2O) 2] [B-α-Ge Mo9O34]2(Mo O2)2} ·7H2O(15)[Ni2H4L4(H2O) 2] {[Ni4(H2O) 2] [B-α-Ge Mo9O34]2(Mo O2)2} ·12H2O(16)[H8(bix)4]{[Ni4(H2O) 2] [B-α-Ge Mo9O34]2(Mo O2)2} ·4H2O(17)[H8(bbi)4]{[Ni4(H2O) 2] [B-α-Ge Mo9O34]2(Mo O2)2} ·4H2O(18)这四个化合物是由一个新颖的双钼帽夹心四镍取代钼锗酸盐多聚阴离子{[Ni4(H2O)2][B-α-Ge Mo9O34]2(Mo O2)2}8-构成。化合物15、17、18为超分子结构,化合物16为罕见的由含氮多齿配体构筑的二维夹心TMSPs无机复合结构。化合物15和16拥有减少亚硝酸盐的电催化活性。