RUI:CAS:Reaction Dynamics of Anderson-Type Polyoxometalate Ions in Aqueous Solution: Relating Solid-State Structures with Solution-State Properties

RUI:CAS:安德森型多金属氧酸盐离子在水溶液中的反应动力学:将固态结构与溶液态性质联系起来

基本信息

  • 批准号:
    2155190
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 20.58万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-08-01 至 2025-07-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

WIth support from the Chemical Structure, Dynamics & Mechanisms-B (CSDM-B) Program of the Chemistry Division and the Established Program to Stimulate Competitive Research (EPSCoR), Eric Villa of the Department of Chemistry and Biochemistry at Creighton University is focused on determining how the structural features of simple polyoxometalate ions (predominately-anionic metal-oxide clusters) affect their reactivity in aqueous solution. The range of applications for these polyoxometalate (POM) ions is wide, with properties including antiviral/antitumor activity, acid catalysis, water oxidation catalysis, MRI contrast agents, luminescent and magnetic materials, and potentially radioactive waste treatment. The goal of this research is to understand how POMs react in aqueous solution and what controls their reactivity in solution. The resulting data from this project will allow for POMs to be better tuned for these important applications. This project engages undergraduate students in fundamental research and gains them training in inorganic chemistry, which includes several analytical techniques and instrumental methods. Undergraduate students will also be involved in the set-up and delivery of a middle school chemistry summer camp focusing on inorganic chemistry. This project focuses on understanding the stability and reactivity of Anderson-type POM ions (XMo6O24z-) in aqueous solution. Here, the primary goal is to pinpoint how changes in the identity of atom X alters the ion’s properties in aqueous solution to be able to correlate structure-property relationships. The Anderson-type POM has only three types of structural oxygen, making it an ideal structure for undergraduate researchers to appreciate the complexities of aqueous solution reactivity. Importantly, the general reactivity trends of POMs in aqueous media have not been clearly identified and still have many unanswered questions: 1) What types of oxygen sites exchange the fastest? 2) What affects only a single site versus what affects the entire unit? 3) What structural properties (bond lengths, charge state or protonation) correlate with reactivity? 4) How general are the trends observed? 5) Critically, can the reactivity of POMs in water be easily predicted? 6) Finally, how do single, targeted metal substitutions affect the ability of the POM to make stable complexes with surrogates of radioactive cations for remediation purposes? The small Anderson-type POMs will allow undergraduate researchers to confidently probe the above questions and the data collected will allow for the ability to better tune these ions to their impressive set of applications.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
在化学系化学结构、动力学和机理-B (CSDM-B) 计划和刺激竞争性研究既定计划 (EPSCoR) 的支持下,克赖顿大学化学与生物化学系的 Eric Villa 致力于确定简单的多金属氧酸盐离子(主要是阴离子金属氧化物簇)的结构特征如何影响其在水溶液中的反应性。这些多金属氧酸盐 (POM) 离子用途广泛,具有抗病毒/抗肿瘤活性、酸催化、水氧化催化、MRI 造影剂、发光和磁性材料以及潜在的放射性废物处理等特性。本研究的目标是了解 POM 如何反应。水溶液中的反应性以及控制其在溶液中的反应性的因素,该项目得出的数据将使 POM 能够更好地适应这些重要的应用。该项目让本科生参与基础研究并获得收益。本科生还将接受无机化学方面的培训,其中包括多种分析技术和仪器方法。该项目的重点是了解无机化学的稳定性和反应性。水溶液中的安德森型 POM 离子 (XMo6O24z-) 在此,主要目标是查明原子 X 特性的变化如何改变水溶液中离子的性质,以便能够关联起来。安德森型 POM 仅具有三种类型的结构氧,使其成为本科生研究人员了解水溶液反应性复杂性的理想结构。重要的是,POM 在水介质中的总体反应性趋势尚不清楚。已确定但仍有许多未解答的问题:1)什么类型的氧位点交换最快?2)什么只影响单个位点与什么影响单位?3)什么结构特性(键长、电荷状态或)质子化)与反应性的相关性如何?5)关键的是,POM 在水中的反应性是否可以轻松预测?6)最后,单一的目标金属替代如何影响 POM 的稳定能力?小型安德森型 POM 将使本科生研究人员能够自信地探索上述问题,并且收集的数据将能够更好地将这些离子调整到令人印象深刻的程度。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Eric Villa其他文献

Eric Villa的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

基于CRISPR/Cas9-sgRNA全基因组敲除文库筛选系统鉴定DON致炎症反应关键毒效应靶标及其机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
泌乳相关染色质开放位点的鉴定及其对外源基因敲入效率和表达的影响
  • 批准号:
    31802061
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
CRISPR-Cas调控大肠杆菌SOS反应影响志贺毒素表达的分子机制
  • 批准号:
    31860711
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    40.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
基因组印记作为宿主抗疟疾感染关键防御作用的机制研究
  • 批准号:
    81772214
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    56.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

CAS:Improving the Activity of Homogeneous Mn Catalysts for the Oxygen Reduction Reaction
CAS:提高均相锰催化剂的氧还原反应活性
  • 批准号:
    2348515
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 20.58万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAS: Cu, Fe, and Ni Pincer Complexes: A Platform for Fundamental Mechanistic Investigations and Reaction Discovery
CAS:Cu、Fe 和 Ni 钳配合物:基础机理研究和反应发现的平台
  • 批准号:
    2349827
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 20.58万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Optical platform for functional longitudinal imaging of metabolite uptake in vivo
用于体内代谢物摄取功能纵向成像的光学平台
  • 批准号:
    10585764
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 20.58万
  • 项目类别:
In vivo Perturb-map: scalable genetic screens with single-cell and spatial resolution in intact tissues
体内扰动图:在完整组织中具有单细胞和空间分辨率的可扩展遗传筛选
  • 批准号:
    10578616
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 20.58万
  • 项目类别:
Role of Gastrointestinal GCPII in Visceral Pain Signaling
胃肠道 GCPII 在内脏疼痛信号传导中的作用
  • 批准号:
    10678103
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 20.58万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了