[发明专利]一种金属-联吡啶鎓光催化剂、制备方法及其应用

说明书

本发明属于光催化领域，具体涉及一种金属‑联吡啶鎓光催化剂、制备方法及其应用。所述催化剂为联吡啶鎓盐和金属盐组成的化合物；所述联吡啶鎓盐由配体和阴离子组成。所述方法为：将联吡啶鎓盐溶于溶剂中，得到配体溶液；将金属盐溶于溶剂中，得到金属盐溶液；将配体溶液和金属盐溶液混合后，搅拌至产生沉淀，将沉淀过滤，洗涤，干燥后得到。所述光催化剂可催化醇氧化为醛，具体为：将反应物醇溶解在有机溶剂中，加入金属‑联吡啶鎓光催化剂，在搅拌的状态下利用光源照射反应0.5～30h。所述光催化剂制备简单，不使用贵金属，可循环性好，反应条件温和。应用于醇氧化反应，具有高活性、高选择性和易回收的特点。

技术领域

本发明属于光催化领域，具体涉及一种金属-联吡啶鎓光催化剂、制备方法及其应用。

背景技术

醛是一类重要的精细化工原料，广泛应用在化学品的生产及研发领域。醇是来源广泛，价格低廉的一类有机物，所以选择性氧化醇到醛多年来备受化学科研者的关注。传统的醇氧化成醛通常需要使用大量氧化剂，如氧化铬、二氧化锰、高碘盐和双氧水等，这些氧化剂存在对环境污染、危险性大、催化体系需要较多的活化组分、催化剂难回收等缺点。随着人们对环境和能源的日益关注，科研人员开始探索用钯(Pd)、钌(Ru)和铜(Cu)等贵金属复合物作为催化剂来对醇进行选择性氧化。但是这些催化剂存在价格昂贵、制备繁琐等缺点。鉴于上述问题，开发新型环境友好，高活性和高选择性的催化剂具有深远的意义。

近年来，光催化反应由于其特殊的优势在有机催化领域不断应用。常用的光催化剂需要满足以下两个条件：1、在紫外可见光区域吸收太阳光产生电子和空穴并且该催化剂能够阻止空穴和电子的重新结合；2、有氧化能力使其易于发生催化氧化反应。目前作为光催化剂的有二氧化钛和硫化物的纳米薄片，但这些催化剂制备比较繁琐，且经常使用昂贵的金属，成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供了一种金属-联吡啶鎓光催化剂，所述光催化剂制备简单，不使用贵金属，可循环性好，反应条件温和。

本发明的目的之二在于提供一种金属-联吡啶鎓光催化剂的制备方法，所述方法为将金属盐与联吡啶鎓盐分别溶解于溶剂中混合后加热产生固体沉淀，简便易行。

本发明的目的之三在于提供一种金属-联吡啶鎓光催化剂的应用，该催化剂可以高效催化醇氧化成醛。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种金属-联吡啶鎓光催化剂，所述催化剂为联吡啶鎓盐和金属盐组成的化合物；所述联吡啶鎓盐由配体和阴离子组成；

所述联吡啶鎓盐中配体为：

R₁为-H、中的一种或两种；

R₂为或/和-CH₂COOH；

R₃为或/和-CH₂CH₂-；

所述联吡啶鎓盐中阴离子为Cl^-、Br^-、I^-、BF₄^-、ClO₄^-或PF₆^-；