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多金属-氧簇化合物的重要组成部分--多硼钒氧簇化合物,因为容易在结构上形成多孔道和大孔洞的构型,使其极具拥有在催化和电化学等方面的运用前景。本论文采用水热合成法合成了 7种新型的多硼钒氧簇化合物,探讨了化合物结构与谱学性质的关系、热稳定性、V12B18簇单元的类芳香性以及化合物1的电化学性质。结果如下:1、通过X-射线单晶衍射表明,按照基本构筑单元的不同可以将所有化合物分为三类,以[V12B18O60]14-簇阴离子为基本构筑单元的化合物1～4,以[V12B16O58]16-簇阴离子为基本构筑单元的化合物5和化合物6,以[V10P10B5O60]15-簇阴离子为基本构筑单元的化合物7。其中,化合物1是由簇阴离子之间通过Li-O键的作用构成多孔道的三维空间结构。化合物2、4以及6都是通过金属氧键的作用构成二维层状结构,层与层之间则是通过氢键的作用组成三维超分子结构。化合物3、5和7都是孤立的结构,其中化合物7则是簇阴离子之间通过氢键的作用形成了一维带状结构。2、磁微扰的二维红外相关光谱表明B-O和V-O-V的伸缩振动对于磁场的变化具有敏感的响应峰,热微扰的二维红外相关光谱表明B-OH,B-O和V-O-V的伸缩振动时热微扰具有敏感的响应峰;紫外-可见固体漫反射光谱分析可以清晰的表明COμ→V之间的荷移跃迁峰,V(Ⅳ)到V(Ⅴ)荷移跃迁峰,以及d-d transition of V(Ⅳ)跃迁峰。热重分析表明在簇单元在400 ℃以内具有较好的稳定性。X-射线光电子能谱分析则是首次从实验角度证明了[V12B16O58]16-簇阴离子和[V12B18O60]14-簇阴离子中V原子的价态。3、采用Gaussian 09w对[V12B18O60]14-簇阴离子进行量子化学计算,属首次探究簇单元的类芳香性,结果表明在[V12B18O60]14-簇单元中越靠近赤道处类芳香性就越强,其中位于赤道中心处的类芳香性最强,而远离赤道处的则不具有类芳香性,从而证明了磁微扰下V12B18簇单元类芳香性的响应。4、将化合物1作为锂电池正极材料进行电化学性能的测试与分析,电池的循环伏安曲线表明材料存在明显的氧化还原峰,峰位归属的电位变化是:V4+—V3+,充放电性能测试表明电池具有较高的首次充放电比容量(125.3 mAh/g,123.2 mAh/g),交流阻抗(EIS)的测试则表明电池具有良好的电子电导率,这些都说明了化合物1具有成为锂离子电池正极材料的应用前景。