[发明专利]一种多酸-卟啉杂化材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及杂化材料技术领域，尤其涉及一种多酸‑卟啉杂化材料及其制备方法和应用。所述多酸‑卟啉杂化材料由FeTCPP阳离子和多酸阴离子构成，所述FeTCPP阳离子和多酸阴离子以静电引力结合，所述多酸阴离子为PW₁₂O₄₀^3‑或PMo₁₂O₄₀^3‑。本发明将多酸阴离子PW₁₂O₄₀^3‑或PMo₁₂O₄₀^3‑引入到FeTCPP阳离子中，与FeTCPP阳离子通过静电引力结合，多酸阴离子具有优良的电荷传输性能，从而有效的提高FeTCPP阳离子中光生载流子的传输与分离，降低电荷迁移阻抗，得到的多酸‑卟啉杂化材料具有较高的光催化效率。

技术领域

本发明涉及杂化材料技术领域，尤其涉及一种多酸-卟啉杂化材料及其制备方法和应用。

背景技术

绿色化学和低污染的环境概念正逐渐走进我们的生活。然而，如何有效地降低生活中各种污染系统的毒性，仍然是困扰科研人员的一大难题。酚类化合物是重要的化工原料，可用于生产染料、医药、酚醛树脂、胶粘剂、防腐剂等。酚类物质种类繁多，包括苯酚、甲酚、氨基苯酚、硝基苯酚、萘酚、氯酚等，其中苯酚是最主要的污染物。苯酚可通过皮肤接触对人体造成伤害，进而使人产生内分泌失调等症状。无论是从环境还是人类的身体健康考虑，找到能够有效去除酚类物质的材料是至关重要的。

金属卟啉类材料近些年来被广泛研究，其复杂的电子结构赋予它独特的化学性质，使其在太阳能电池、光电材料以及光催化领域具有潜在的应用前景。5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉氯化铁(Ⅲ)(FeTCPPCl)是多种杂化材料的合成前体，它在模拟太阳光下对光的吸收继承了配体四(4-羧基苯基)卟啉(H₄TCPP)的特性。然而单一的FeTCPPCl用于降解酚类物质，其光生载流子易复合，电荷迁移阻抗较高，导致其光催化性能较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多酸-卟啉杂化材料及其制备方法和应用，本发明提供的多酸-卟啉杂化材料具有良好的催化性能，对酚类物质具有较高的降解率。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种多酸-卟啉杂化材料，由FeTCPP阳离子和多酸阴离子构成，所述FeTCPP阳离子和多酸阴离子以静电引力结合，所述多酸阴离子为PW₁₂O₄₀^3-或PMo₁₂O₄₀^3-。

优选的，所述多酸-卟啉杂化材料为球形结构。

优选的，所述多酸-卟啉杂化材料的粒径为200nm以上

本发明提供了上述方案所述多酸-卟啉杂化材料的制备方法，包括以下步骤：将FeTCPP的水溶性盐溶液和多酸溶液混合，调整所得混合液的pH值至2以下，形成沉淀，固液分离后，得到多酸-卟啉杂化材料；所述多酸为H₃PW₁₂O₄₀或H₃PMo₁₂O₄₀。

优选的，所述FeTCPP的水溶性盐溶液为FeTCPP的钾盐溶液或FeTCPP的钠盐溶液。

优选的，所述多酸溶液中多酸与FeTCPP的水溶性盐溶液中FeTCPP的摩尔比为1：(1～6)。

优选的，调整所得混合液的pH值至2以下采用的试剂为稀盐酸。

优选的，所述固液分离后还包括对得到的固体产物进行洗涤和干燥。