[发明专利]含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂、制备方法与应用

说明书

本发明提供了含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂、制备方法与应用，涉及共价有机框架的光催化剂领域。本发明以2,4,6‑三(4‑醛基苯基)‑1,3,5‑三嗪和4,4’‑联噻唑‑2,2’‑二胺为原料，通过加热反应合成碳氮双键桥连的共价有机框架材料。以此得到的共价有机框架材料具有良好的热稳定性、丰富的孔道结构、良好的光催化活性。

技术领域

本发明涉及共价有机框架的光催化剂领域，尤其涉及含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂、制备方法与应用。

背景技术

共价有机框架的光催化剂是一类由轻质元素(C,H,O,B,N等)通过共价键将其有机构建单元连接具有周期性的有机多孔聚合物。因此具有许多独特性质，例如刚性结构、高的热稳定性、较大的比表面积、可调谐性结构、周期性的π阵列和多孔结构，现广泛应用于客体分子吸附、储能材料、气体储存与分离、非均相光催化、传感及药物传递等领域，展现出极大的发展潜力。

含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂是通过醛基和氨基的脱水缩合反应合成的，而简单的合成方法对于其应用是非常重要的，常见的合成含席夫碱结构共价有机框架的方法有溶剂热法、离子热法、微薄辅助溶剂热法、研磨法、加热回流法。相较于其他系列共价有机框架的光催化剂，含席夫碱结构共价有机框架的结晶性稍低，但是化学稳定性非常好，因此得到了广泛的关注。但是，毕竟共价有机框架的光催化剂的发展时间较短，需要制备一种光催化效率高、合成方法简单的共价有机框架材料。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂、制备方法与应用，用于提高光催化效率，以及相对合成方法简单。

为实现上述目的，本发明提供了一种含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂，所述光催化剂为超支化型高分子，其超支化重复单元如下式所示：

所述超支化重复单元的分子直径为4.9nm。

在一些公开中，所述的共价有机框架是通过共价键连接形成延伸的二维多边形片层，片层通过层层堆叠构成多层骨架。

在一些公开中，所述的共价有机框架材料是利用2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和4,4’-联噻唑-2,2’-二胺通过希夫碱缩合制备的。

在一些公开中，上述光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

反应单体2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪、4,4’-联噻唑-2,2’-二胺溶于溶剂无水四氢呋喃，得到混合溶液，向所得混合溶液中加入催化剂冰乙酸，形成混合溶液一；

混合溶液一进行加热反应，得到混合溶液二；

加热反应结束后，混合溶液二自然冷却至室温，收集混合溶液二中的沉淀，分别用N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷洗涤所述沉淀；

对洗涤后的沉淀进行干燥，获的含席夫碱结构共价有机框架的光催化剂。

在一些公开中，所述2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪与4,4’-联噻唑-2,2’-二胺摩尔比为1：1～2；

在一些公开中，所述混合溶液一中2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪浓度为2.0～3.0mg/mL。

在一些公开中，所述混合溶液一中冰乙酸的浓度为2.0～10.0mg/mL。

在一些公开中，混合溶液一进行加热反应的加热条件为：60～80℃，反应时间为24～72h；使其充分反应。

在一些公开中，洗涤后的沉淀进行干燥的干燥条件为：干燥温度为80～120℃，干燥时间为12～24h；干燥是为了将产物吸附的溶剂分子完全去除。

在一些公开中，上述光催化剂在降解水体中有机污染物中的应用。