[发明专利]一种Pt NPs@MOFs光催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种Pt NPs@MOFs光催化剂的制备方法，其特征在于，通过将有机配体、金属源、有机酸及贵金属在有机溶液中回流、自组装、洗涤、浸泡及真空干燥的方法制备得到贵金属限域的MOFs光催化材料。

2.根据权利要求1所述Pt NPs@MOFs光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）Pt NPs的制备：将0.05~0.2 g贵金属源与20~100 mL有机溶剂混合，得到溶液A，室温下搅拌10~30 min，接着将模板剂加至混合溶液A，混合搅拌10~30 min，得到溶液B，再将溶液B于油浴中回流，待溶液冷凝至室温后，采用丙酮沉淀、洗涤，将制得的金属纳米颗粒分散于二甲基甲酰胺溶液中，最终得到具有模板剂包覆的1~5 mg/mL Pt NPs溶液；所述金属源包括氯铂酸、氯化铂和氯化钯；所述有机混合溶液为乙二醇、甲醇或乙醇；

（2）Pt NPs@MOFs的制备：0.05~0.3 g金属源与0.08~0.2 g的有机配体加入到50~70 ml二甲基甲酰胺中，得到混合溶液C，室温下搅拌10~30 min，接着将有机酸溶液加入至混合溶液C中，混合搅拌10~30 min，得到混合溶液D，再将2~6 mL的Pt NPs溶液加入到溶液D，搅拌10~30min，得到混合溶液E，将混合溶液E转移至聚四氟乙烯反应釜内胆中，最后将聚四氟乙烯反应釜内胆放入高压反应釜中，水热反应12~48 h，自然冷却后，将沉淀物分别用二甲基甲酰胺和甲醇洗涤，甲醇浸泡及真空干燥，最终得到Pt NPs@MOFs；所述金属源包括四氯化锆、硝酸锆或硫酸锆；所述有机配体包括对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸或均苯三甲酸；所述有机酸为冰乙酸。

3.根据权利要求2所述Pt NPs@MOFs光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述室温下搅拌的温度为25~35 ℃，搅拌速率为15~25 r/min。

4.根据权利要求2所述的Pt NPs@MOFs光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述模板剂包括十六烷基三甲基溴化铵或聚乙烯比咯烷酮；所述模板剂的用量为0.2-1 g。

5.根据权利要求2所述Pt NPs@MOFs光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述回流温度为80-180 ℃；所述回流时间为10~120 min。

6.根据权利要求2所述Pt NPs@MOFs光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述室温下搅拌的温度为25~35 ℃，搅拌速率为15~25 r/min。

7.根据权利要求2所述Pt NPs@MOFs光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述有机酸溶液的质量百分比浓度为40~80%；所述有机酸溶剂的用量为1~4 mL。

8.根据权利要求2所述Pt NPs@MOFs光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述水热反应温度为100~120 ℃；所述水热反应压力为0.1~0.3 MPa；所述真空干燥温度为20~60 ℃，干燥时间为10~12 h。

9.由权利要求1~8任一项所述制备方法制备得到一种Pt NPs@MOFs光催化剂。

10.权利要求9所述的一种Pt NPs@MOFs光催化剂应用于大气中挥发性有机物降解和水污染控制领域。