两个酸性Co(Ⅱ)配合物的合成、结构及质子传导性研究

利用水热技术成功合成了两个Co(Ⅱ)配合物[Co(H_(2)L)(bpyBr)_(2)]・2H_(2)O(1)和[Co_(2)(H_(2)L)_(2)(bpyBr)_(2)(H_(2)O)_(3)]_(n)(2)(H_(4)L=5,5′-(丁基-1,4-二氧间苯二甲酸;bpyBr=4,4′-二溴-2,2′-联吡啶).单晶结构分析表明1为单核配合物,2为一维链状配合物。两个化合物均含有未配位的羧酸基团,表现为酸性配合物。交流阻抗谱研究表明,化合物1和2可以使Nafion复合膜的质子电导率分别提高约3115%和10.73%.未配位的羧酸基团所提供的高密度质子可能是这两种化合物具有良好的导电性的主要原因。结构分析、吸水性试验以及红外光谱测试说明化合物1具有较高的电导率是因为其表现出更好的亲水性和更强的酸性。

一个基于多羧酸刚性配体的镉配合物的合成、结构及质子传导性研究

以刚性含氮杂环多羧酸配体与醋酸镉为原料,采用水热技术合成了配合物{[Cd3(L)2}n(1).通过元素分析、红外光谱、粉末以及单晶X-射线衍射等测试手段对其组成和结构进行了表征.单晶X-射线结构分析表明:配合物1中,三个相邻的Cd(Ⅱ)离子通过L 3-配体苯环上的羧基连接形成三核次级结构单元[Cd3(CO2)6],这些次级结构单元进一步通过L 3-配体吡啶环上的氮原子和羧酸基团连接形成了三维网状配位聚合物.对配合物进行了质子传导性能研究,结果表明:以配合物1掺杂的Nafion复合膜在纯水和硫酸溶液中均表现出比空白Nafion更为优良的质子传导性能,且随温度或酸度的增加,质子传导性能增强.质子传导机理研究表明,配合物1的质子传导是按Grotthuss机理进行的.

一个含有连续氢键的晶态Ni(Ⅱ)⁃MOF的合成、结构及质子传导性能

选用柔性多羧酸有机配体与过渡金属离子Ni(Ⅱ)在水热条件下得到Ni‑MOF[Ni2(L)(Nphen)2(H2O)4]n(1)(H4L=5,5'‑(丁基‑1,4‑二氧)间苯二甲酸,Nphen=5‑硝基‑1,10‑邻二氮杂菲)。单晶结构分析表明,配合物1中存在连续氢键作用,这将有利于质子的传导。红外、X射线粉末衍射以及热重分析等表征结果表明,配合物具有良好的纯度和稳定性。将配合物1的颗粒与Nafion混合形成复合膜,并对其进行了电化学研究。结果表明配合物1的掺杂能够明显改善Nafion膜的质子传导行为,复合膜的质子电导率比纯Nafion膜提升24.08%。