[发明专利]一种5-硝基-1;2;3-苯三甲酸铀酰配合物光催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种5‑硝基‑1,2,3‑苯三甲酸铀酰配合物光催化剂及其制备方法。该光催化剂分子式为C₁₈H₂₂N₂O₃₇U₅，其化学结构式为[(UO₂)₅(L)₂(u₃‑OH)₄]·7H₂O(5‑硝基‑1,2,3‑苯三甲酸缩写为H₃L)；该方法包括以下步骤：将5‑硝基‑1,2,3‑苯三甲酸、醋酸酰铀以及碱液加入反应釜中，再加水，于120～150℃密闭反应40～60h，最后冷却至室温即可。本发明制备方法简便，制备得到的光催化剂稳定性好，降解率高，且能通过离心分离进行回收。

技术领域

本发明属于光催化剂制备技术领域，具体涉及一种5-硝基-1,2,3-苯三甲酸铀酰配合物光催化剂及其制备方法。

背景技术

水是生命的源泉，是人类赖以生存和发展的宝贵自然资源。但是随着工业进步和社会发展，人们享受着现代生活便利的同时，也遭受着水污染所带来的危害。如何低耗能，低耗费，高效能的去除废水中的染料等有毒物质已成为人们关注的焦点。光催化技术是一种在能源和环境领域有着重要应用前景的绿色技术，在清除有机污染物方面有着广阔的应用前景。因此，光催化剂的制备也引起了人们的广泛关注。

半导体光催化剂在室温下可将废水中有机污染物氧化成H₂O、CO₂或无机离子等，且无二次污染。其中，TiO₂以其催化活性高、廉价易得、性质稳定、无毒、抗化学和光腐蚀等优点而成为众多科研工作者研究的首选。但是，由于TiO₂是一种宽带隙半导体，只能在紫外光下才能发挥作用，且光生电子与空穴易复合、比表面积不够大，因此，从实际应用的方面来看有必要寻找新型的光催化剂。铀酰离子具有独特的可见光波段的强吸收和响应，具有更高的光催化效率，有望解决TiO₂光催化剂中存在的光响应范围窄、量子效率低等缺点，成为颇具应用潜力的光催化剂。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种5-硝基-1,2,3-苯三甲酸铀酰配合物光催化剂及其制备方法，可制备得到一种催化效率高，且能回收的光催化剂。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种5-硝基-1,2,3-苯三甲酸铀酰配合物光催化剂，该光催化剂分子式为C₁₈H₂₂N₂O₃₇U₅，其化学结构式为[(UO₂)₅(L)₂(u₃-OH)₄]·7H₂O，具体分子结构图见图1，其空间结构见图2。

进一步地，该光催化剂晶系为Triclinic、空间群P-1、晶胞参数为：a＝8.2317，b＝10.7950，c＝12.6002，α＝107.875，β＝105.417，γ＝96.752。

上述光催化剂的方法，包括以下步骤：

将5-硝基-1,2,3-苯三甲酸(缩写为H₃L)、醋酸酰铀以及碱液加入反应釜中，再加水，于120～150℃密闭反应40～60h，最后冷却至室温即可；其中，5-硝基-1,2,3-苯三甲酸和醋酸酰铀的摩尔比为0.5～0.9:1～2；5-硝基-1,2,3-苯三甲酸与碱液的料液比为0.5～0.8:100～200。

进一步地，5-硝基-1,2,3-苯三甲酸和醋酸酰铀的摩尔比为0.7:1。

进一步地，5-硝基-1,2,3-苯三甲酸与碱液的料液比为0.7:100。

进一步地，碱液为氨水。