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修饰及缺位型多金属氧簇的合成、结构及性质研究的综述报告
多金属氧簇是一类由多种金属原子和氧原子构成的团簇化合物，其中金属原子通过氧原子相互连接而形成稳定而有序的结构。这些化合物广泛存在于天然物质和人工合成材料中，并显示出诸如光催化、电催化、储氢、催化氧化反应等应用领域的重大潜力。因此，在过去的二十多年里，对多金属氧簇的合成、结构和性质进行了广泛而深入的研究。
在多金属氧簇的合成方面，许多方法已经被开发出来。其中，最广泛使用的是溶剂热法、水热法和气相沉积法。在溶剂热法中，多种金属离子和氧源在高温下自组装形成簇状结构。水热法类似于溶剂热法，但在压力更高的条件下进行。气相沉积法可以通过控制金属离子的流量，使其在特定条件下沉积在基底上，并在反应室中与氧源进行反应合成多金属氧簇。这些方法都可以在不同的条件下用于制备多种不同类型的多金属氧簇。
在多金属氧簇的结构方面，研究人员已经证明了它们的结构非常多样化，从简单的单元结构到复杂的二次、三次和高阶簇结构都可以存在。其中，最常见的结构类型是以四面体为基础单元的正四面体结构和以八面体为基础单元的正八面体结构。此外，还有许多中间状态，如单元金属氧原子、金属氧簇链、环和网格结构等。这种多样化的结构对于多金属氧簇的物理和化学性质以及催化应用具有至关重要的影响。
研究人员还通过对多金属氧簇的电子和光学性质进行研究，揭示了其在催化、光催化和传感领域的应用潜力。例如，在光催化应用中，多金属氧簇可以利用其丰富的能级结构和电荷转移性质来促进光吸收和电子转移，从而实现高效的光催化反应，如水氧化和二氧化碳还原。另外，在催化应用中，多金属氧簇可以作为催化剂的活性中心，参与催化反应，并具有优异的选择性和稳定性。
总之，多金属氧簇作为一类新型的材料具有广泛应用前景，其合成、结构和性质研究成为了当前材料科学领域的热点和前沿问题。未来，随着合成方法和表征技术的进一步发展，多金属氧簇的应用前景将会进一步扩展，并成为未来催化、能源、传感和生物医用等领域的重要研究方向。