铜基安德森型多金属氧酸盐化合物的双功能电化学性能研究：超级电容器与痕量Cr(VI)传感

针对能源存储与重金属污染监测的双重需求，研究人员通过金属有机配体修饰安德森型多金属氧酸盐(POMs)，成功合成Cu-TeMo、Co-TeMo和Ni-TeMo三种化合物。其中Cu-TeMo兼具优异超级电容器性能(383.5 F g?1)和Cr(VI)超敏检测能力(0.23 μM)，为多功能电极材料设计提供了新思路。

　　

随着能源危机与环境问题日益严峻，开发兼具高效储能与环境监测功能的材料成为研究热点。超级电容器(SCs)因其高功率密度和快速充放电特性备受关注，而六价铬Cr(VI)作为强致癌污染物，其痕量检测需求迫切。多金属氧酸盐(POMs)虽具有优异氧化还原特性，但存在导电性差、稳定性不足等缺陷。针对这一挑战，来自渤海大学等机构的研究团队在《Journal of Molecular Structure》发表研究，通过金属有机配体修饰安德森型POMs，构建了三种双功能化合物。

研究采用水热合成法，以TeMo₆O₂₄^6?为前驱体，三唑衍生物为配体，分别与Cu^II、Co^II、Ni^II配位获得Cu-TeMo、Co-TeMo和Ni-TeMo。通过单晶X射线衍射解析结构，并系统评估其电化学性能。

结构特征
Cu-TeMo晶体属单斜晶系P2₁/c空间群，每个[TeMo₆O₂₄]^6?单元通过Cu^II与两个配体L桥联形成一维链状结构。BVS分析证实所有Mo为+VI价态，Cu为+II价态，配位键长分析显示结构稳定性。

超级电容器性能
Cu-TeMo在1 A g^?1电流密度下展现383.5 F g^?1的高比电容，20 A g^?1循环1000次后容量保持率达91.3%。铜离子的引入显著提升电荷传输效率，其d电子构型有利于快速氧化还原反应。

Cr(VI)传感性能
Cu-TeMo对Cr(VI)检测限低至0.23 μM，优于多数报道材料。机理研究表明，POMs的富电子特性促进Cr(VI)还原为Cr(III)，同时有机配体增强电子转移效率。

结论与意义
该研究首次实现安德森型POMs在储能与传感领域的双功能应用，证实金属离子选择（尤其Cu^II）对性能提升的关键作用。为设计高稳定性、低成本的多功能电极材料提供新范式，对推动能源-环境协同治理技术发展具有重要意义。研究由Fuze Sun、Tao Liu等学者完成，获国家自然科学基金等项目支持。