專刊封面 主持人簡介 專刊文章簡介 1.Recent advances in polyoxoniobate-catalyzed reactions 多鈮氧酸鹽催化反應的研究進展 Zheng-Yi Liu, Yu-Diao Lin, Hao-Yu, Hui-Na Chen, Zheng-Wei Guo, Xin-Xiong Li（李新雄， 福州大學） & Shou-Tian Zheng（鄭壽添， 福州大學） 摘要：本文對近年來多鈮氧酸鹽催化反應的研究進展，包括化學戰劑與有機染料的降解，環氧化反應、光催化產氫反應和鹼催化反應進行了系統性的總結，並對其中一些具有代表性的工作和構效關係研究進行了介紹。此外，還對當前多鈮氧酸鹽催化劑材料發展面臨的挑戰和該體系的下一步的發展潛力進行了總結與展望。 原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s42864-021-00134-1 圖1 推測情況下由[Nb10O28]6-催化的動力學模型。 2. A tri-vanadium-capped Keggin phosphomolybdate: synthesis, characterization, photocatalytic and bifunctional electrocatalytic properties 三釩帽修飾的 Keggin 型磷鉬酸鹽：合成、表徵、光催化和雙功能電催化性能研究 Feng-Rui Li, Tuo Ji & Wei-Lin Chen（陳維林， 東北師範大學） 摘要：本文采用表面活化策略，通過一步水熱法合成出純無機三釩帽修飾Keggin型磷鉬釩酸鹽化合物（[Na3PMo12V3O43]·4H2O）。多酸結構中6個無序的釩單元分別位於多酸表面的不同位置。研究發現，該化合物具有良好的光催化降解染料（亞甲基藍、羅丹明b、甲基橙）的性能，對還原過氧化氫和氧化抗壞血酸具有良好的電催化活性。 原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s42864-021-00121-6 圖2 三釩帽修飾的Keggin型磷鉬酸鹽單晶結構圖及三維空間填充模型。 3.Hydrogen bond-mediated polyoxometalate-based metal-organic networks for efficient and selective oxidation of aryl alkenes to aldehydes 氫鍵介導的多酸基金屬有機網絡用於高效催化芳香烯烴選擇性氧化成醛 Wen-Jing Cui, Si-Meng Zhang, Ze-Yu Tian, Chen Li, Yi-Meng Wang, Bo-Rong Yu, Yuan-Yuan Ma（馬媛媛，河北師範大學）& Zhan-Gang Han（韓佔剛，河北師範大學） 摘要：本文利用水熱技術以4H,4'H-[3,3'-雙(1,2,4-三唑)]-5,5'-二胺爲有機配體，與過渡金屬離子和Keggin型[SiW12O40]4-進行組裝，得到三種氫鍵介導的多酸基催化材料。在這三種材料結構中，金屬有機陽離子片段與多酸陰離子簇之間存在豐富的氫鍵網絡，將整個結構拓展爲三維超分子網絡。這三種材料作爲非均相催化劑在催化苯乙烯選擇性催化氧化生成苯甲醛反應中展現出良好的催化活性和選擇性，其中化合物1僅需要5個小時的反應時間，就可以獲得99%苯乙烯轉化和99%的苯甲醛選擇性的催化效果。同時，這類催化劑也展現出豐富的底物相容性、循環利用性和高的結構穩定性。系列對比實驗也證實了這類催化材料的高催化活性源於氫鍵網絡骨架中多酸陰離子簇與金屬有機片段上配位不飽和金屬中心之間的協同效應，這促進了反應過程中H2O2和苯乙烯底物的活化，從而提升了催化反應性能。 原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s42864-021-00130-5 圖3a-b化合物1中金屬有機陽離子片段與多酸陰離子簇之間的氫鍵相互作用；c-d化合物1的三維超分子網絡結構。 4.A Lindqvist-type [W6O19]2 organic–inorganic compound: synthesis, characterization, antibacterial activity and preliminary studies on the mechanism of action 一種Lindqvist型[W6O19]2有機-無機化合物：合成、表徵、抗菌活性及作用機理的初步研究 Meng Zhao, Xi-Yu Zhu, Yan-Zhen Li, Jiang-Nan Chang, Ming-Xue Li（李明雪， 河南大學）, Li-Hua Ma & Xiao-Yuan Guo 摘要：本文合成的多金屬氧酸鹽[Co(L)2]2[W6O19]（HL=2-乙酰吡啶縮氨基硫脲）對金黃色葡萄球菌(S. aureus）和大腸桿菌(E. coli）具有顯著的抗菌活性。目標化合物引起細菌死亡的機理包括細胞壁/膜的受損，細胞內呼吸鏈脫氫酶活性(RCD)的降低，活性氧(ROS)的積累和谷胱甘肽(GSH)的耗竭等。 原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s42864-021-00073-x 圖4 多金屬氧酸鹽[Co(L)2]2[W6O19]殺滅大腸桿菌的潛在機理圖。 5. Incorporation of polyoxometalate-based acid–base pair into a sulfonated MIL-101 for achieving proton-conduction materials with high proton conductivity and high stability 在磺化MIL-101骨架中引入多酸-有機胺酸鹼對來製備具有高導電率和高穩定性的質子導體 Wan-Yu Zhang, Ying Lu（鹿穎， 東北師範大學）, Zhuo Li, Yang Wang, Xiu-Wei Sun, Qian Wang, Zhong Zhang & Shu-Xia Liu 摘要：本文將Keggin型磷鎢酸(HPW)和有機胺包封到磺化的MIL-101的孔道中，製備了兼具高質子導電率和高穩定性的質子導電材料DETA-HPW@MIL-101-SO3H 1 和 TETA-HPW@MIL-101-SO3H 2 (DETA = 乙二胺, TETA = 三乙基四胺)。材料設計基於以下考慮：首先，酸鹼對間質子供體（酸基團）與質子受體（鹼基團）通過靜電作用緊密相連，這使得質子供體和受體之間呈現出快速的質子轉移。因此，在規則的孔道中構建豐富的酸鹼對是設計具有高導電率質子傳導材料的有效策略。本文製備的複合材料中，在MIL-101的孔道中形成了HPW-有機胺和磺酸基-有機胺兩種酸鹼對。其次，MIL-101具有合適的孔徑和優異的酸、熱穩定性，是負載多酸的理想載體；最後，磺化MIL-101的孔道限制作用和與有機胺分子的雜化極大的增強了多酸的水穩定性。研究發現，在65°C、95%RH下，1和2的質子電導率分別達到6.4×10-2和2.9×10-2Scm-1，這在同類材料中處於領先水平。並且，它們的質子傳導性能具有優異的穩定性和耐久性。 原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s42864-021-00123-4 圖5 HPW-MIL-101複合材料中可能的質子傳輸路徑示意圖。 6. A polyoxometalate based electrochemical sensor for efficient detection of L-cysteine 基於多金屬氧酸鹽的電化學傳感器對L-半胱氨酸的高效檢測 Ming-Yue Chu, Jia Jiao, Wei Zhu, Xin Yang, Ting-Ting Yu, Gui-Xin Yang & Hui-Yuan Ma（馬慧媛， 哈爾濱理工大學） 摘要：本文利用LBL自組裝方法在ITO基板上成功製備了包含Keggin型多金屬氧酸鹽PMo9V3和CoTsPc的L-cys傳感器。PMo9V3/CoTsPc 修飾ITO基底的電化學傳感器對L-cys顯示出優異的催化效率。並且所提出的傳感器具有1.0×10-7 mol·L-1（信號/噪聲=3）的極低檢測限，2.5×10-7~1.7 × 10-4 mol·L-1和1.7×10-4~ 39.5×10-4mol·L-1的寬線性範圍。文中製備傳感器優異的性能歸功於PMo9V3和CoTsPc的協同效應。此外，複合膜傳感器在常見干擾物存在的情況下可選擇性地檢測L-cys。 原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s42864-021-00124-3 圖6 在不同的應用電勢下，{PMo9V3/CoTsPc/ITO}在0.2 mol·L-1 PBS (pH=7.0) 緩衝溶液中對10μmol·L-1 L-半胱氨酸、L-色氨酸、L-穀氨酸、乳酸、抗壞血酸、尿酸、葡萄糖和蔗糖的選擇性圖。 7.Effect of Na(I)H2O clusters on selfassembly of sandwichtype U(VI)containing silicotungstates and the efficient catalytic activity for the synthesis of substituted phenylsulfonyl1Hpyrazoles 夾心型含鈾多鎢氧簇中鈉水簇對其自組裝過程的影響及高效催化合成磺酰基吡唑 Ke Li, XiaoLing Lin, Kai Zeng, XiaoFei Gao, Wei Cen, YuFeng Liu*（劉玉峯，東華理工大學） & GuoPing Yang*（楊國平，東華理工大學） 摘要：本文合成了一種具有新三維結構的夾心型含鈾多鎢氧簇KNa11H2(H2O)30[Na(UO2)(SiW9O34)]·8H2O（1），並利用單晶X射線衍射、紅外光譜、拉曼光譜、固態紫外-可見光漫反射光譜、熱重分析和粉末X射線衍射等手段進行了詳細表徵。結果表明，1中的Na(I)-H2O簇呈現出類似於(4,4)-網絡的二維平面結構，進而形成了1的新三維結構。由於同時存在Lewis酸中心（UO22+）以及Lewis鹼中心（α-SiW9O3410-），化合物1在催化磺酰肼與1,3-二羰基化合物縮合環化合成磺酰基吡唑的反應中表現出優異的Lewis酸鹼協同催化性能。 原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s42864-021-00119-0 圖7 化合物KNa11H2(H2O)30[Na(UO2)(SiW9O34)]·8H2O(1)的結構及催化應用。 8. Insight into hexanuclear peroxotantalum complexes: synthesis, characterization, and efficient catalyst for amidation reaction 六核過氧硒鉭配合物的合成、表徵和高效催化酰胺化反應研究 Wei-Xin Du, Meng-Yuan Cheng, Ke Li* (李可，東華理工大學), Ya-Chun Ma, Jing-Wen Shi & Dong-Di Zhang*（張東娣，河南大學） 摘要：多酸是一類以第五、六族爲主要構成元素的多核陰離子，因其在催化領域具有廣泛的潛在應用而備受關注。與常見的釩/鉬/鎢多酸不同，鉭多酸的合成通常在鹼性條件下進行，如何拓寬鉭多酸的合成值得進一步探索。本文成功得到了兩例六核過氧硒鉭簇合物，KNa2[HSe2(TaO2)6(OH)4(H2O)2O13]·15H2O (1) 和 Cs2K1.5Na1.5[Se4(TaO2)6(OH)3O18]·17H2O (2)。結果表明，過氧保護可以作爲一種有效的合成策略用於鉭多酸的合成，其結構中裸露的過氧基團又是理想的親核試劑，可以進一步與多種多樣的金屬配體反應，爲新型鉭多酸的精準合成提供可能。此外，化合物2在催化酸酐和胺的酰胺化反應中表現出優異的催化性能。 原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s42864-021-00114-5 圖8 化合物Cs2K1.5Na1.5[Se4(TaO2)6(OH)3O18]·17H2O (2)的結構及催化應用。
