[发明专利]联吡啶钌络合物共价功能化石墨烯光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种联吡啶钌络合物共价功能化石墨烯光催化剂，其结构如式（I）所示：

其中，R为-H、-COOH、-SO₃H或-OCH₃。

2.一种制备权利要求1所述的联吡啶钌络合物共价功能化石墨烯光催化剂的方法，其特征在于，包括下述步骤：

（1）向反应装置中加入浓度为0.01～0.3mg/mL的石墨烯分散液，在氮气保护下搅拌30min以上，加热至120～160℃后，分批加入N-甲基甘氨酸和醛基吡啶，保温搅拌反应3～6天，反应完成后将混合液过滤干燥，得固体产物A备用；

其中，各原料的加入量摩尔比为石墨烯:N-甲基甘氨酸:醛基吡啶=1～3:1:1；

（2）将所得的固体产物A与联吡啶钌络合物分别加入到反应装置中，加入乙醇/丙酮混合溶剂，回流搅拌反应20h以上，再将反应混合物过滤洗涤干燥，得目标产物；

其中，所述固体产物A与联吡啶钌络合物的质量比为1:0.25～1，乙醇/丙酮混合溶剂相对于固体产物A的加入量为30～50mL/mg。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的乙醇/丙酮混合溶剂的体积比为乙醇:丙酮=1～3:1。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的石墨烯分散液采用溶剂剥离法制取：将石墨分散到有机溶剂中形成浓度为0.1～0.5g/L的分散液，在室温～160℃条件下超声分散30～70h，然后高速离心分离，取上清液，得到浓度为0.01～0.3mg/mL的石墨烯分散液。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的任意一种或两种以上的共沸物。

6.一种铂化的联吡啶钌络合物共价功能化石墨烯光催化剂，其特征在于：包括90～99wt%权利要求1所述的联吡啶钌络合物共价功能化石墨烯光催化剂和负载其上的余量的金属铂纳米粒子助催化剂。

7.根据权利要求6所述的铂化的联吡啶钌络合物共价功能化石墨烯光催化剂，其特征在于：所述的金属铂纳米粒子粒径为1～20nm。

8.一种制备权利要求6所述的铂化的联吡啶钌络合物共价功能化石墨烯光催化剂的方法，其特征在于：将90～99wt%的权利要求1所述的联吡啶钌络合物共价功能化石墨烯光催化剂和余量的氯铂酸混合，以乙醇和水的混合物为溶剂，加热至回流，反应1～10h，即得到目标产物。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：混合溶剂中乙醇和水的体积比为1:1。