[发明专利]基于膦酸配体的光催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一类基于膦酸配体的光催化剂及其制备方法和光催化性质研究，将Cu(CH₃COO)₂·H₂O，4,4'‑联吡啶和H₄L置于反应容器中，向其中加入去离子水和HCl搅拌混合均匀，混合溶液在一定温度下反应一段时间后，缓慢降温至室温，得到光催化剂A或者将Co(CH₃COO)₂·4H₂O，4,4'‑联吡啶和H₄L置于反应容器中，向其中加入去离子水搅拌混合均匀，混合溶液在一定温度下反应一段时间后，缓慢降温至室温，得到光催化剂B，本发明与现有技术相比，其优点在于：在紫外光下对亚甲基蓝和重铬酸根离子有很好的降解作用；光催化剂在多次循环后，结构稳定，用量少。

技术领域

本发明涉及一类基于膦酸配体的光催化剂及其制备方法和光催化性质研究。

技术背景

随着科技的进步和人们生活水平的提高，环境污染也日益严重。如何有效控制污染和消除各种化学污染物，是关乎国民经济可持续发展的全球性难题。光催化氧化法具有氧化能力强、无选择性、能耗低、降解完全等优点，己成为近年来备受关注的污染治理新技术。近年来，MOFs做为光催化剂降解有机污染物的研究备受瞩目。

MOFs材料潜在的光催化性能，可用于处理纺织印染工业中产生的有机染料污染物。通过光催化的方法，充分利用太阳光有效降解有机染料污染物，是解决目前全球环境恶化和能源危机的重要途径之一。膦酸类金属-有机骨架(MOFs)材料作为众多MOFs材料家族中的一类，近年来受到了研究者的广泛关注。膦酸共有3个可以与金属离子结合的氧原子，因此其可以在任何方向与金属离子形成成键作用。相比羧基配体而言，膦酸配体更容易和金属离形成更稳定的化学键，因此膦酸类MOFs材料以其优异的性质受到了越来越多的关注。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术二提出一种基于膦酸配体的光催化剂及其制备方法，其可用于降解有机污染物和重铬酸根离子。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：基于膦酸配体的光催化剂，其分子结构单元分别为：

上述基于膦酸配体的光催化剂的制备方法之一：将Cu(CH₃COO)₂·H₂O，4,4'-联吡啶和H₄L置于反应容器中，向其中加入去离子水和HCl搅拌混合均匀，混合溶液在一定温度下反应一段时间后，缓慢降温至室温，得到蓝色片状晶体为光催化剂A[C₁₉H₂₀CuNO₇P₂]。

按上述方案，反应中各物质摩尔比为醋酸铜：4,4'-联吡啶：H₄L＝1:1～1.5:1～2。

按上述方案，所述的反应温度为140，反应时间为36h。

上述基于膦酸配体的光催化剂的制备方法之二：将Co(CH₃COO)₂·4H₂O，4,4'-联吡啶和H₄L置于反应容器中，向其中加入去离子水搅拌混合均匀，混合溶液在一定温度下反应一段时间后，缓慢降温至室温，得到红色针状晶体为光催化剂B[C₁₉H₂₄CoNO_9.5P₂]。

按上述方案，反应中各物质摩尔比为醋酸钴：4,4'-联吡啶：H₄L＝1:1～1.5:1～2。

按上述方案，所述的反应温度为140℃，反应时间为36h。