一种双金属修饰卟啉基MOF催化剂的制备方法及其应用

文档序号:32387295发布日期:2022-11-30 06:45阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种双金属修饰卟啉基mof催化剂的制备方法,其特征在于:利用中-四(4-羧基苯基)卟啉的中心环和外围羧基的活性位点,定向诱导金属的配位,具体包括如下步骤:s1:铜修饰卟啉中心环mof的制备以中-四(4-羧基苯基)卟啉为有机配体,硝酸铜为铜源,将适量的中-四(4-羧基苯基)卟啉和硝酸铜溶解在n,n-二甲基甲酰胺溶液中,超声后得到均匀的混合溶液,之后置于试管中在合适的温度下进行冷凝回流反应,机械搅拌反应3h后冷却至室温,经过离心、洗涤和真空干燥处理后得到铜修饰的卟啉mof晶体;s2:铜镓双金属修饰卟啉mof的制备以s1制备的铜修饰的卟啉mof为有机配体,三价镓离子为金属源,将适量的铜修饰的卟啉mof、金属源和聚乙烯吡咯烷酮溶解在n,n-二甲基甲酰胺和酸的混合溶液中,超声后得到均匀的混合溶液,之后置于鼓风干燥箱中在合适的温度下反应12h,冷却至室温后,经离心、洗涤和真空干燥处理后得到紫色的铜镓双金属修饰的卟啉mof晶体;s3:铜铋双金属修饰卟啉mof的制备以s1制备的铜修饰的卟啉mof为有机配体,三价铋离子为金属源,将适量的铜修饰的卟啉mof、金属源和聚乙烯吡咯烷酮溶解在n,n-二甲基甲酰胺和酸的混合溶液中,超声后得到均匀的混合溶液,之后置于鼓风干燥箱中在合适的温度下反应12h,冷却至室温后,经离心、洗涤和真空干燥处理后得到紫色的铜铋双金属修饰的卟啉mof晶体;s4:铜铟双金属修饰卟啉mof的制备以s1制备的铜修饰的卟啉mof为有机配体,三价铟离子为金属源,将适量的铜修饰的卟啉mof、金属源和聚乙烯吡咯烷酮溶解在n,n-二甲基甲酰胺和酸的混合溶液中,超声后得到均匀的混合溶液,之后置于鼓风干燥箱中在合适的温度下反应12h,冷却至室温后,经离心、洗涤和真空干燥处理后得到紫色的铜铟双金属修饰的卟啉mof晶体。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:s1中,中-四(4-羧基苯基)卟啉用量为80-100mg,硝酸铜用量为60-70mg,n,n-二甲基甲酰胺的用量为30-100ml。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:s2中,铜修饰的卟啉mof的用量为40-60mg,三价镓离子为氯化镓、硝酸镓中的一种并且其用量为30-50mg,聚乙烯吡咯烷酮的用量为10-30mg;所述酸为硝酸、盐酸、硫酸、乙酸、醋酸、三氟乙酸中的任意一种。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:s3中,铜修饰的卟啉mof的用量为40-60mg,三价铋离子为氯化铋、硝酸铋中的一种并且其用量为40-60mg,聚乙烯吡咯烷酮的用量为10-30mg;所述酸为硝酸、盐酸、硫酸、乙酸、醋酸、三氟乙酸中的任意一种。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:s4中,铜修饰的卟啉mof的用量为40-60mg,三价铟离子为氯化铟、硝酸铟中的一种并且其用量为50-70mg,聚乙烯吡咯烷酮的用量为10-30mg;所述酸为硝酸、盐酸、硫酸、乙酸、醋酸、三氟乙酸中的任意一种。6.权利要求1-5中任一项制备方法制备获得的双金属修饰卟啉基mof催化剂的应用,其
特征在于:以所述双金属修饰卟啉基mof催化剂作为光催化剂选择性催化还原硝基苯化合物,生成相应的苯胺。7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:所述硝基苯化合物包括甲基硝基苯、甲氧基硝基苯、乙基硝基苯、氯取代硝基苯、氟取代硝基苯、氰基取代硝基苯、溴取代硝基苯或氨基取代硝基苯;所有取代基硝基苯均包括邻位、间位或对位。8.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:所述双金属修饰卟啉基mof催化剂为铜镓双金属修饰卟啉mof、铜铋双金属修饰卟啉mof或铜铟双金属修饰卟啉mof。9.根据权利要求6所述的应用,其特征在于:使用10w白光灯作为照射源,在室温下,以水合肼为氢供体,甲醇作为溶剂,使用双金属修饰卟啉基mof催化剂催化还原硝基苯化合物。10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:水合肼的用量为0.5-1.5mmol,硝基苯化合物的用量为0.2-1mmol,甲醇用量为4-10ml,催化剂的用量为2-5mg,光照时间为3-10h。

技术总结
本发明公开了一种双金属修饰卟啉基MOF催化剂的制备方法及其应用,利用中-四(4-羧基苯基)卟啉的中心环和外围羧基的活性位点,定向诱导了金属的配位。本方法制备的双金属修饰的卟啉MOF扩展了卟啉的光响应区间,大大提高了其光吸收的能力,有效地促进了载流子的迁移,成功地解决了单金属卟啉MOF的光生电子空穴对复合率高的缺点。此外,在温和的条件下将硝基衍生物选择性地还原生成相应的苯胺,为开发绿色催化系统提供了一个可行的方法,有望广泛地应用于实际生产中。应用于实际生产中。应用于实际生产中。


技术研发人员:冯乙巳 王生 郑成龙 李世豪 戚玉萱
受保护的技术使用者:合肥工业大学
技术研发日:2022.08.30
技术公布日:2022/11/29
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