多金属氧酸盐又称多酸(POMs)是一类由过渡金属和氧原子桥连而成的金属-氧簇材料,具有确定的团簇分子结构、独特的自组装行为和可调控的氧化还原性能,进而表现出与传统过渡金属氧化物截然不同的物理化学性质。文章依次总结了POMs作为电荷载体的本征行为在新型电子器件、光/热能驱动的能源转化系统、氢能制取与存储、电化学储能体系中展现出的独特应用,最后强调了自组装策略对实现POMs材料功能化的重要意义及其所面临的关键问题,并对未来的研究方向进行了展望。[1][2] 多酸化学的研究迄今已有近200多年的历史,它与物理化学、分析化学、结构化学、生物化学、环境化学、材料化学等诸多领域交叉融合,是无机化学的重要组成部分。随着合成技术和表征手段的不断发展,近代多酸化学的发展有四个特征,从单一的多酸合成方法到可控分子设计合成的发展,从简单多酸单体到高核超大轮型簇合物的发展,从单纯的结构合成到应用领域的发展,从多酸化合物的基础研究到与国民经济发展紧密相连领域的过渡。[3] 背景
自1934年,学者们相继提出Keggin(XM12O40)、Dawson(X2M18O62)、Anderson(XM6O24)、Waugh(XM9O32)、Silverton(XM12O42)以及Lindqvist(M6O19)六种基本结构,具有以下特点:
(1)结构多样性、可修饰性和可调变性,具有较强的电子和质子转移/存储能力;