[发明专利]2;5-二-(3;5-二羧基苯基)噻吩二甲酰胺过渡金属镉配合物的光催化性能研究

说明书

本发明具体涉及一种过渡金属镉有机配合物的制备及其紫外光照射下对RhB的光催化降解作用。实验结果表明，MOF1作为光催化剂可以有效的降解罗丹明B，在6h内降解罗丹明B的比率达到了85.3％，并且MOF1作为光催化剂具有良好的循环利用性和稳定性。这说明MOFs作为光催化剂在有机染料废水处理中具有潜在的应用。

技术领域

本发明属于分析化学的范畴，涉及一种过渡金属镉配合物的光催化性能研究。

背景技术

随着我国综合国力的提升，化学、化工及印染等产业得以迅猛发展，在他们带来经济效益的同时所排放的废水等严重污染了环境和水资源，对生物体的生存环境和人们正常的生活造成了很大的威胁。因此，如何有效的处理这些环境污染物就显得尤为重要。

光催化技术是一种在紫外可见光等较简单的条件下将环境污染物降解为无污染的小分子物质的过程，是一种消除污染的环境友好型技术。因此，开发具有紫外和可见光响应的高催化活性和高选择性的光催化剂，并将其应用于有机污染物的光催化降解，是当前光催化技术的研究热点。

金属有机骨架(MOFs)作为一种易于功能化的新型复合材料，它具有良好的热化学稳定性、高的比表面积和光学活性等性能，是一种新型的光催化剂，在有机废水特别是染料废水的处理中具有潜在的应用价值。目前，研究人员已经对许多典型的光催化剂进行了深入的研究并将其应用于有机染料废水处理，并取得了一定的意义。鉴于此，本发明中我们选择了具有代表性的罗丹明B水溶液来作为模拟的废水，以2，5-二-(3，5-二羧基苯基)噻吩二甲酰胺(L)作为有机配体与过渡金属镉离子构筑了金属有机骨架(MOF1)，以其作为光催化剂，对RhB进行了光催化降解实验，并探究了MOF1的循环利用性和稳定性，该研究成果将为有机染料废水的处理提供了一种有效的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可降解有机染料的新型技术。通过溶解热方法，制备过渡金属镉配合物，并以其作为光催化剂，选择具有代表性的罗丹明B水溶液来作为模拟的有机染料废水，对其进行光催化降解实验。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明采用溶剂热法制备了2，5-二-(3，5-二羧基苯基)噻吩二甲酰胺(L)和过渡金属镉形成的金属有机配合物，其分子式为[Cd(L)(H₂O)₂]·3H₂O·DMF(MOF1)(L＝2，5-二-(3，5-二羧基苯基)噻吩二甲酰胺)，其具体制备过程为：

将配体L、CdCl₂·5/2H₂O、、DMF和H₂O置于聚四氟乙烯为内衬的密封不锈钢反应釜中，密封，在85℃下反应三天，然后缓慢降至室温，过滤，干燥得无色透明块状晶体。

本发明的过渡金属镉配合物作为光催化剂降解罗丹明B的步骤为：将80mL的罗丹明B溶液置于石英烧杯中，加入20mg MOF1，在黑暗状态下搅拌40min，达到吸附-脱附平衡。然后在500W汞灯下照射反应，每隔0.5h取样一次。然后进行离心，测定样品的紫外可见吸收光谱。通过对MOF1的光催化实验研究表明，该配合物对罗丹明B具有好的降解作用，在6h内降解率达到85.3％。

附图说明

图1 Cd(L)(H₂O)₂]·3H₂O·DMF降解罗丹明B的紫外可见光谱图；

图2不同条件下，罗丹明B的降解率图；

图3 Cd(L)(H₂O)₂]·3H₂O·DMF降解罗丹明B的五次循环的效果图；

图4 Cd(L)(H₂O)₂]·3H₂O·DMF经过5次循环后的PXRD图。