非心结构杂多钒酸盐晶态材料的设计合成和性能研究

我国钒矿资源较多，居世界第3位，主要分布在西部地区，四川钒储量居全国之首(占总储量的49%)，广西次之。钒酸盐化合物具有独特的磁性、光催化活性、荧光、铁电、导电性、非线性光学及良好的气敏性等性能,有些已被投入到激光、医用荧光粉、光学玻璃、催化剂、磁性材料及化学传感器等领域的应用中。为了研究和开发具有潜在应用价值的新型钒酸盐晶态材料，本项目旨在采用极性有机胺或非心配阳离子为结构导向剂，在合适的钒酸盐反应体系中，引入具有非心多面体的P区元素亚价态离子，合成非心结构杂多钒酸盐晶态材料。对获得非心结构杂多钒酸盐的手性、荧光、非线性光学、磁性及离子交换性质等进行研究，筛选出具有相应性能的功能材料。系统总结不同类亚价态离子对产物结构的影响及产物结构和性能间的关系。该项目的实施不仅可推动无机非金属功能材料的合成化学、固体化学和结构化学等学科领域的发展，而且可扩大西部地区优势资源的深入利用。

我国钒矿资源丰富，主要分布在西南地区，它们的化合物具有独特的磁性、光催化活性、荧光、铁电、导电性、非线性光学及良好的气敏性等性能。为了开发和探寻性能优异的晶态钒酸盐晶态材料，本项目组以V2O5或NH4VO4为原料，采用极性有机胺或配阳离子为结构导向剂或模板剂，在水热条件下，成功地合成具有非中心对称结构（简称非心）的钒酸盐晶态材料；进一步把具有非心多面体的p区主族原子引入到钒酸盐水热体系中，合成具有非心杂多钒酸盐晶态材料，并解析晶体结构，测试产物的光催化、磁性、漫反射光谱及热稳定等性能。系统地研究了不同极性有机胺或配阳离子为结构导向剂对产物结构的影响及产物结构和性能之间的关系。在该项研究中，发现在非手性源的条件，通过极性有机胺诱导，能够获得手性钒酸盐晶态材料。该项目的研究不仅对合成化学、材料化学及配位化学等具有十分重要的科学意义，而且可扩大西南地区优势资源的深入利用。. 本项目的预期成果是‘四年内将在SCI 收录和国内核心期刊上发表高质量的研究论文10-15 篇, 其中SCI 影响因子3.0 以上的2-3 篇’。项目运行期间共发表31篇，其中影响因子3.0以上的有21篇，申请中国发明专利2 项(其中一项已授权)。总之，已完成预期成果的各项指标。