[发明专利]一种基于双吡啶哌嗪配体和Anderson型多酸的铜配合物及其合成方法和应用

说明书

技术领域

    本发明属于光催化材料及合成方法领域，特别涉及一种基于双吡啶哌嗪配体和Anderson型多酸的铜配合物及其合成方法和应用。 

技术领域

    本发明属于光催化材料及合成方法领域，特别涉及一种基于双吡啶哌嗪配体和Anderson型多酸的铜配合物及其合成方法和应用。 

背景技术

多酸基金属-有机功能配合物是一种无机-有机功能化的杂化材料，具有结构复杂多样、催化性能良好、应用范围广的特点。尽管水热合成技术已经被成功应用于此类材料的制备，但是有效设计、合成具有特定功能的多酸基配合物材料仍是一项挑战性的工作。其中，有机配体的配位点数量、配体的柔韧性、配体长度、配位能力等因素都是影响配合物材料合成的重要因素，反应体系的pH会对多酸阴离子的稳定性、结构及其配位模式产生很大的影响，因此多酸基功能配合物的合成比其它金属-有机配合物要困难得多。 

此外，用来构筑多酸基金属-有机配合物的含氮配体普遍采用烷烃类结构单元连接的双咪唑、双吡啶、双三氮唑等衍生物，该类衍生物具有憎水性，使用该类衍生物在合成多酸基金属-有机配合物时相对结晶困难，需要的水热温度较高（通常为150℃～180℃），且产率较低（40%左右）。同时，基于烷烃类结构单元的双咪唑、双吡啶、双三氮唑等衍生物的多酸基金属-有机配合物材料对水溶性的有机污染物的亲和能力较差，对水溶性有机污染物的催化降解只能在紫外光照射下进行。目前，多酸基金属-有机配合物材料在光催化上的应用，仅限于在紫外光照射下对某一特定有机污染物有降解能力，但是在可见光照射和日光下却不能达到有效催化降解的目的，严重限制了其应用范围。 

背景技术

多酸基金属-有机功能配合物是一种无机-有机功能化的杂化材料，具有结构复杂多样、催化性能良好、应用范围广的特点。尽管水热合成技术已经被成功应用于此类材料的制备，但是有效设计、合成具有特定功能的多酸基配合物材料仍是一项挑战性的工作。其中，有机配体的配位点数量、配体的柔韧性、配体长度、配位能力等因素都是影响配合物材料合成的重要因素，反应体系的pH会对多酸阴离子的稳定性、结构及其配位模式产生很大的影响，因此多酸基功能配合物的合成比其它金属-有机配合物要困难得多。 

此外，用来构筑多酸基金属-有机配合物的含氮配体普遍采用烷烃类结构单元连接的双咪唑、双吡啶、双三氮唑等衍生物，该类衍生物具有憎水性，使用该类衍生物在合成多酸基金属-有机配合物时相对结晶困难，需要的水热温度较高（通常为150℃～180℃），且产率较低（40%左右）。同时，基于烷烃类结构单元的双咪唑、双吡啶、双三氮唑等衍生物的多酸基金属-有机配合物材料对水溶性的有机污染物的亲和能力较差，对水溶性有机污染物的催化降解只能在紫外光照射下进行。目前，多酸基金属-有机配合物材料在光催化上的应用，仅限于在紫外光照射下对某一特定有机污染物有降解能力，但是在可见光照射和日光下却不能达到有效催化降解的目的，严重限制了其应用范围。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种合成方法简单、合成原料成本低、易结晶、消耗电能小、合成产率高，对水溶性污染物亲和能力强、催化降解效果好的基于双吡啶哌嗪配体和Anderson型多酸的铜配合物及其合成方法和应用。 

本发明的技术解决方案是： 

一种基于双吡啶哌嗪有机配体和Anderson型多酸的铜配合物，该配合物的分子式如下：

H[Cu₂L¹Cr(OH)₆Mo₆O₁₈(μ₂-OH)₂]·4H₂O；

[Cu₂L²Cr(OH)₆Mo^VI₅Mo^VO₁₈(H₂O)₄]·4H₂O；

其中，L¹为N,N'-双(3-吡啶甲酰基)哌嗪；L²为N,N'-双(4-吡啶甲酰基)哌嗪。

一种基于双吡啶哌嗪有机配体和Anderson型多酸的铜配合物的合成方法，其具体步骤是：