[发明专利]铱配合物、其制备方法、可见光催化还原水的方法、以及染料敏化太阳电池

权利要求书

1.一种铱配合物，其特征在于，其化学式为Ir(L)₂Hbpdc，其中L为3-三氟甲基-2-苯基苯并噻唑，2-苯基苯并噻唑，2-苯基-5-(三氟甲基)苯并噻唑或4-N，N二甲基-苯基-5-(三氟甲基)苯并噻唑，Hbpdc为4-羧基-4′-羧酸根-2，2′-联吡啶。

2.如权利要求1所述的铱配合物，其结构式为

或者，

或者，

或者，

3.权利要求1或2所述的铱配合物的制备方法，其特征在于，将三氯化铱和L溶解于第一溶剂中，回流反应后，冷却、提纯得到中间产物Ir₂(L)₄Cl₂，将中间产物和4，-4′-二羧酸-2，2′-联吡啶、碳酸钠溶于第二溶剂中，在惰性气体保护下回流反应，冷却、提纯得到所述铱配合物。

4.如权利要求3所述的铱配合物的制备方法，其特征在于，L为3-三氟甲基-2-苯基苯并噻唑，2-苯基苯并噻唑或2-苯基-5-(三氟甲基)苯并噻唑时，将1mmol三氯化铱和2.0mmol L加入到24ml乙二醇乙醚和水的混合溶剂中，其中乙二醇乙醚和水的体积比为3∶1，回流反应过夜，冷却至室温、提纯得到中间产物Ir₂(L)₄Cl₂，将中间产物和4，-4′-二羧酸-2，2′-联吡啶、碳酸钠按摩尔比1∶1.2∶8的比例加入到甲醇和二氯甲烷的混合溶剂中，甲醇和二氯甲烷的体积比为1∶1，在惰性气体保护下回流反应过夜，冷却至常温后、提纯得到所述铱配合物。

5.如权利要求3所述的铱配合物的制备方法，其特征在于，L为4-N，N二甲基-苯基-5-(三氟甲基)苯并噻唑时，将1mmol三氯化铱和2.0mmol L溶于24ml乙二醇乙醚和水的混合溶剂中，其中乙二醇乙醚和水的体积比为3∶1，回流反应过夜，冷却至室温、提纯得到中间产物Ir₂(L)₄Cl₂，将中间产物和4，-4′-二羧酸-2，2′-联吡啶、碳酸钠按摩尔比1∶1.2∶8的比例溶于乙二醇乙醚中，在惰性气体保护下回流反应过夜，冷却至常温后、提纯得到所述铱配合物。

6.如权利要求4或5所述的铱配合物的制备方法，其特征在于，三氯化铱和配体L回流反应后，冷却到室温，将溶剂旋干后在硅胶柱中以体积比为3∶1的乙酸乙酯和正己烷为洗脱剂分离，收集红色流段，将溶剂旋干后，干燥得到中间产物Ir₂(L)₄Cl₂，将中间产物和4，-4′-二羧酸-2，2′-联吡啶和碳酸钠回流反应后，冷却至室温，以体积比为1∶1的甲醇和二氯甲烷为洗脱剂进行色谱分离，提纯得到所述的铱配合物。

7.一种以权利要求1或2所述铱配合物作为光敏剂实现可见光催化还原水制备氢气的方法。

8.如权利要求7所述的可见光催化还原水制备氢气的方法，其特征在于将所述铱配合物、三乙醇胺、K₂PtCl₄加入水溶液中，用浓盐酸调pH至中性，在可见光的照射下光催化还原水制备氢气。

9.一种以权利要求1或2所述铱配合物作为染料的染料敏化太阳电池。

10.如权利要求9的所述染料敏化太阳电池，其特征在于，所述铱配合物染料敏化的二氧化钛为光阳极，铂电极为对电极，I^-/I₃^-为电解质。