[发明专利]一种双核铜(II)配合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种双核铜(II)配合物及其制备方法与应用，该配合物通过将三水硝酸铜、1，3‑二(咪唑基)丙烷、无水乙酸钠、DMF和水混合进行溶剂热反应3～5天后，在经过冷却析晶、经洗涤干燥后得到，该配合物化学式为Cu₂(1,3‑bip)₂(Ac)₄，1,3‑bip代表1，3‑二(咪唑基)丙烷，Ac^‑代表乙酸根。该配合物结构中含有两个对称的二价铜离子，经过两个有机桥联配体1，3‑二(咪唑基)丙烷近180度扭转连接，形成了一个椭圆形的环[Cu₂(1,3‑bip)₂]⁴⁺，再经过Ac^‑进一步连接形成了一个多环构型的零维骨架结构。本发明配合物具有很好的热稳定性，在可见光条件下105min内对光甲基蓝的降解率达到82％，该配合物可作为特殊的光降解有机染料催化剂使用。

技术领域

本发明属于有机污染物光催化降解领域，尤其涉及一种具有光催化降解性能的双核铜(II)配合物及其制备方法与应用。

背景技术

水是生命的源泉，如何有效合理处理水污染是关系到是人类生存的重要问题。现代工业的发展使含有难降解污染物的工业废水中日益增多。甲基蓝作为一种非常稳定的有机含氮染料被广泛的用于印染行业。甲基蓝染料废水的色度高，可生化性差，如果不经过处理直接排放，会引起水体环境的持久恶化。人们用多种方法对上述废水进行处理，比如吸附法、离子交换法、生物处理技术和高级化学氧化法等。其中，光催化是高级化学氧化法中的一种，主要利用半导体的光催化性质，其降解速度快，不产生二次污染，反应条件温和，是环境领域的研究热点。为了减轻有机染料(甲基蓝)对环境的污染，化学工作者常选择将其降解为简单的分子的方法。铜(II)配合物在有机染料光催化降解方面有着很大的应用前景

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有光催化降解性能的双核铜(II)配合物。

本发明的再一目的在于提供上述双核铜(II)配合物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述双核铜(II)配合物在光催化降解有机污染物方面的应用。

本发明是这样实现的，一种双核铜(II)配合物，该配合物的化学表达式为：Cu₂(1,3-bip)₂(Ac)₄；其中，Ac^-为乙酸根，1,3-bip为1，3-二(咪唑基)丙烷，其结构如下式1所示：

该配合物结构中含有两个对称的二价铜离子，每个铜离子都是相同的五配位构型，分别与自三个乙酸跟氧和两个咪唑环上氮单齿配位，经过两个有机桥联配体1，3-二(咪唑基)丙烷近180度扭转连接，形成了一个椭圆形的环[Cu₂(1,3-bip)₂]⁴⁺，再经过Ac^-进一步连接形成了一个多环构型的零维骨架结构。

所述配合物晶体属于三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数为α＝85.684(2)゜，β＝74.192(2)゜，γ＝65.1450(10)゜，

本发明进一步公开了上述双核铜(II)配合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将三水硝酸铜、1，3-二(咪唑基)丙烷、无水乙酸钠、N，N’-二甲基甲酰胺和水混合，混合物在80～120℃下进行溶剂热反应5～7天；其中，所述三水硝酸铜、1，3-二(咪唑基)丙烷、无水乙酸钠、N，N’-二甲基甲酰胺和水的摩尔比为(1～5)：(1～5)：(2～10)：(13～52)：(0～220)；

(2)将反应产物自然冷却析出蓝色块状晶体，晶体经去离子水洗涤干燥后得到双核铜(II)配合物。