[发明专利]一种有序介孔聚合物负载金属酞菁光催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学催化剂及其合成技术领域，更具体地说，涉及一种有序介孔聚合物负载金属酞菁光催化剂及其制备方法。

背景技术

金属酞菁类化合物（MPcs），在可见光区有强的 π-π* 跃迁，具有很好的可见光催化活性，可用于敏化可见光降解水中污染物，其反应机理接近于生物降解机理，具有高效、节能、无二次污染等优点。但金属酞菁分子在水中易于聚集，处于聚集状态的金属酞菁激发态能量被没有受到激发的金属酞菁分子抵消，导致光催化活性大大降低，金属酞菁双分子聚集使其光催化活性下降了5-10倍（.Iliev V., Alexiev V., Bilyarska L. Effect of metal phthalocyanine complex aggregation on the catalytic and photocatalytic oxidation of sulfur containing compounds. J. Mol. Catal. A: Chem.,1999, 137: 15）。将金属酞菁固载于固体材料上是防止酞菁分子聚集、易于实现催化剂分离及进行连续化反应设计等较为理想的途径。目前，国内外研究较多的是将金属酞菁负载于层状粘土、Mg/Al水滑石、苯乙烯树脂、超笼Y型分子筛或硅基介孔材料上，应用于敏化可见光降解水中酚类污染物( a. Wu L., Li A., Gao G., Fei Z., Xu S., Zhang Q., Efficient photodegradation of 2,4-dichlorophenol in aqueous solution catalyzed by polydivinylbenzene-supported zinc phthalocyanine.J. Mol. Catal. A: Chem., 2007, 269, 183. (2): 99; b. Xiong Z., Xu Y.., Immobilization of palladium phthalocyaninesulfonate onto anionic clay for sorption and oxidation of 2,4,6-trichlorophenol under visible light irradiation. Chem. Mater., 2007, 19: 1452; c. Cojocaru B., Parvulescu V. I., Preda E., Iepure G., Somoghi V., Carbonell E., Alvaro M., García H., Sensitizers on inorganic carriers for decomposition of the chemical warfare agent yperite Environ. Sci. Technol., 2008, 42, 4908.)。但层状粘土、Mg/Al水滑石及苯乙烯树脂存在比表面积较小及孔径分布范围宽等缺点，在选择性吸附及催化等方面存在一定的局限性；传统分子筛的孔径较小（如超笼Y型分子筛孔径仅为0.74 nm），不利于大分子MPc在孔道中的锚定和大分子反应物的吸附、扩散及迁移到催化活性中心；硅基介孔材料的孔道表面存在大量的不完全缩合的表面硅羟基，亲水性高，在酸或碱性介质中，其结构易塌陷。此外，硅基介孔材料水热稳定性及对有机底物的吸附性等性质还有待进一步的提高。因此研发性能优越的光催化剂仍具有挑战性。