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多金属钨氧簇化合物因具有多种的构筑单元以及多样的理化性质,在磁性、催化、吸附等方面的应用而一直备受关注。本论文在总结国内外相关文献的基础之上,合成了 11种新的多金属钨氧簇化合物,主要工作内容如下:1、通过水热法合成了 11种新的多金属钨氧簇化合物,并对合成的规律进行了总结。根据这11种化合物的簇阴离子的种类可以把这它们大致归为3类:(1)化合物1～7是以含有饱和的Kiggen簇阴离子的结构为构筑模块形成的化合物,其中化合物1～5为SiW12,化合物6和7的中心原子分别为金属离子Zn和Cu;(2)化合物8和9的簇阴离子均为含Sb的类Dawson型结构的多金属钨氧酸盐;(3)化合物10和11为含Sb的三缺位Kiggen单元的多金属钨氧酸盐,簇阴离子均为Krebs型结构。本文还引入TOPOS 4.0绘制并分析了化合物2-11的三维拓扑结构,其中化合物2、8、9、11的拓扑类型尚未见报道。2、通过XRD、FT-IR、二维红外相关光谱、拉曼光谱分析、固体紫外漫反射、热重以及光电子能谱对所合成的化合物进行了谱学表征。对于热微扰下的2D-IR COS,分析讨论官能团的动态变化及分子间作用力的的热响应信号;在磁微扰下,与磁性粒子相连的官能团都出现了响应峰;化合物的固体紫外漫反射光谱在255 nm附近均出现了Oμ→W的LMCT跃迁峰,在大于340 nm波段出现过渡金属的d-d跃迁;TGA的结果表明,钨氧酸盐骨架在高于320℃时才会缓慢分解。3、变温磁化率分析可知:化合物7-9可以成为潜在磁性材料,化合物7为亚铁磁性,化合物8为铁磁性,而化合物9为反铁磁性。光催化降解有机染料(RhB,MB,MO)实验表明:(1)化合物2大大提高MB溶液的降解,40 min,光降解效果高达92.49%;(2)化合物4在Xe灯模拟太阳光且pH=3.0条件下,光催化降解RhB的降解率为95.62%;(3)在Xe灯模拟的可见光,在不同的pH值下时,化合物8在pH=3.0的催化RhB的效果最佳为74.98%;(4)化合物2、4、8在都有较强的催化降解能力,且Keggin构型钨多酸的光催化活性比类Dawson构型的强,并从结构角度探讨了催化机理,为其应用提供实验和理论依据。4、本文用Gaussian 03w量子化学程序,对化合物7的簇阴离子进行了量化计算,得到了单点能、能隙等信息,并分析讨论了簇阴离子的成键性质和反应活性位点的关系。