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Keggin结构钼钨硅杂多酸及其稀土衍生物的氧化还原性质研究
摘要
Keggin结构钼钨硅杂多酸及其稀土衍生物是一种重要的多孔材料，它们的氧化还原性质对于催化和环境污染治理等领域具有重要的应用价值。本文以Keggin结构钼钨硅杂多酸为研究对象，介绍了其氧化还原性质的研究进展，尤其是稀土衍生物的制备及其氧化还原性质的研究。通过对稀土衍生物的研究，探讨了稀土元素对Keggin结构钼钨硅杂多酸氧化还原性质的影响，为其应用提供了一定的理论基础和指导意义。
关键词：Keggin结构；钼钨硅杂多酸；稀土衍生物；氧化还原性质；应用价值
Abstract
Kegginstructuremolybdenumtungstensiliconheteropolyacidanditsrareearthderivativesareanimportantporousmaterial.Theirredoxpropertieshaveimportantapplicationvalueinmanyfields,suchascatalysisandenvironmentalpollutioncontrol.ThispaperintroducestheresearchprogressoftheredoxpropertiesofKegginstructuremolybdenumtungstensiliconheteropolyacid,especiallythepreparationandredoxpropertiesofrareearthderivatives.Bystudyingtherareearthderivatives,theinfluenceofrareearthelementsontheredoxpropertiesofKegginstructuremolybdenumtungstensiliconheteropolyacidisexplored,providingatheoreticalbasisandguidanceforitsapplication.
Keywords:Kegginstructure;molybdenumtungstensiliconheteropolyacid;rareearthderivatives;redoxproperties;applicationvalue
引言
Keggin结构杂多酸是一类以钨和/或钼与杂原子（硅、磷、钒等）形成的、具有多孔结构的化合物，其具有良好的催化性能和环境处理性能。Keggin结构钼钨硅杂多酸及其稀土衍生物是近年来研究的热点之一，其具有优良的氧化还原性质，可以作为催化剂、吸附剂和光催化剂等多种用途。本文将介绍Keggin结构钼钨硅杂多酸及其稀土衍生物的氧化还原性质研究进展，并讨论其在应用中的潜在价值。
一、Keggin结构钼钨硅杂多酸的氧化还原性质
Keggin结构钼钨硅杂多酸的氧化还原性质是其应用研究的重要方面，其性质不仅取决于杂原子种类和数量，还与钨/钼比例、pH值、溶液温度等因素有关。氧化还原性质主要体现在其电子传递和质子传递过程中，因此红、蓝移现象是表征其氧化还原性质的重要指标之一。
（一）红、蓝移现象
在电子传递和质子传递过程中，Keggin结构钼钨硅杂多酸会发生红、蓝移现象。以Keggin结构钨杂硅酸为例，当氧化时，电荷从氢原子转移到氧原子，使得O-W键键长变化，从而引起峰值在紫外区的蓝移。还原时，则相反，峰值会向红区位移。这种红、蓝移现象是Keggin结构杂多酸氧化还原性质的重要表征之一。
（二）电化学性质
Keggin结构钼钨硅杂多酸的氧化还原性质可以在电化学实验中进行研究。通常可以将其修饰到电极表面进行研究。例如，研究表明对于Keggin结构钨杂硅酸，其氧化峰和还原峰都很明显，且随着扫描速率的增加，氧化还原峰电流密度逐渐降低。
二、稀土衍生物的制备及氧化还原性质的研究
稀土元素与Keggin结构钼钨硅杂多酸的化学结合能力很强，并且稀土元素的引入可以改变Keggin结构的酸性和催化性。因此，稀土衍生物的制备及其氧化还原性质的研究引起了越来越多的关注。
稀土衍生物的制备主要有两种方法：一种是直接合成法，即将钼钨硅杂多酸和稀土离子混合，在一定条件下，可以合成稀土衍生物。另一种是离子交换法，即利用阳离子交换树脂将稀土离子交换到钼钨硅杂多酸中。这两种方法都可以制备出稀土衍生物，并且其氧化还原性质有所不同。
以Ce衍生物为例，研究表明当钼钨硅杂多酸经Ce3+离子修饰后，其还原能力下降，氧化能力增强。这是因为Ce3+能够与还原中心形成比氧分子更强的配位键，从而大大提高了钼钨硅杂多酸的氧化催化活性。
三、应用价值及展望
Keggin结构钼钨硅杂多酸及其稀土衍生物作为优良的氧化还原催化剂，在吸附