[发明专利]一种具有催化光降解污染物性质的金配合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种金配合物，具体涉及一种具有催化光降解污染物性质的金的一维链状配位聚合物及其制备方法和催化应用。 

背景技术

近年来，随着人们环境保护意识的加强，催化光降解污染物已经成为光化学领域很活跃的一个研究方向。其中硝基类和偶氮类污染物在水体和大气中的危害极大，严重威胁着海洋和大气的生态平衡。此外，这类污染物自身很难降解，可以通过皮肤吸收进入人体内，少量的接触可以导致头痛、呕吐，并且长时间的接触可以造成多种器官的伤害甚至致癌（参见B. E. Haigler, J. C. Spain. Appl. Environ. Microbiol. 57 (1991) 3156-3162）。因此，降解水体中的硝基类和偶氮类污染物是一个重要的课题。 

目前，降解水体污染物的主要方法有物理吸附法、生物降解法、氧化还原法、催化光降解法等。催化光降解法具备处理容量大、对环境的耐受性强、不需要引入其它氧化还原剂等优点。因此，设计合成环境友好的、合成方法简单的光反应催化剂是一个很重要的挑战。 

利用金属纳米粒子作为光反应催化剂是催化光降解污染物的有效方法（参见Prathik Roy, Arun Prakash Periasamy, Chi Te Liang, Huan Tsung Chang. Environ. Sci. Technol. 2013, 47, 6688?6695）。然而，作为光反应催化剂的金属纳米粒子的合成通常较为复杂，合成出来的纳米粒子可能同时具有多种尺寸，并且金属纳米粒子的循环利用存在困难，从而使这种方法在应用中受到限制。相比而言，金属配合物具有较高的光稳定性和化学稳定性，无毒无害，合成方法通常比较简单，所以金属配合物是一种理想的光反应催化剂。 

张健课题组公开报道了两种二维的一价铜的配位聚合物，它们是同分异构体且对甲基蓝、罗丹明B和甲基橙都具有较好的催化光降解性质，两种配位聚合物对三种染料都可以循环利用高达三次，两种配合物的结构均未发生变化并且三次循环的降解效率基本不变（参见Tian Wen, De Xiang Zhang, Jian Zhang. Inorg. Chem. 2013, 52, 12?14）。 

金配合物通常有较好的荧光性能，一般用来催化一些传统的偶联反应。光化学领域用金纳米粒子来催化光降解反应，但对金配合物催化光降解反应的报道很少。因此，本发明介绍一种具有催化光降解硝基类、偶氮类污染物性质的金配合物。 

发明内容

本发明的目的是提供一种金配合物，以实现催化光降解周围环境中，特别是废水中的硝基类、偶氮类污染物的应用。 

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种具有催化光降解污染物性质的金配合物，其结构式如式（I）所示： 

（I）。

该配合物的晶体属单斜晶系，空间群为P2₁/c，晶胞参数为：a=1.1560(2)nm，b=1.1159(2)nm，c=1.9727(4)nm，β=98.7(3)°；每个金原子分别与来自不同Ph₂PCH₂SH配体的磷原子和硫原子配位，每个Ph₂PCH₂SH配体中的磷原子和硫原子又分别与不同的金原子配位，形成二聚体(I)，该二聚体与其它二聚体通过金原子之间的相互作用形成无限一维链状结构。该配合物的密度为2.261g/cm³。 

上述具有催化光降解污染物性质的金配合物的制备方法包括以下步骤： 

1）将四水合氯金酸（HAuCl₄·4H₂O）、N,N-二(二苯基膦甲基)-氨基-硫脲（英文名为N,N-bis(diphenylphosphanylmethyl)-amino-thiocarbamide，简称dppatc）与乙腈和水的混合溶剂加入到硬质玻璃管中并封管，随后将玻璃管放入烘箱，在110～120℃条件下反应1～2天；

2）反应完成后，以5～10℃·h^-1的速率使步骤1）中的玻璃管缓慢降温，温度降至室温后得到无色针状晶体，并用无水乙醚洗涤、干燥，即得所述金配合物。

优选的，上述制备方法步骤1）中的反应在115℃条件下反应1天，步骤2）中的降温速率为5℃·h^-1。