[发明专利]一种以四甲基菲罗啉为配体的四核镍基配合物及其合成方法与光催化应用

说明书

本发明涉及到金属有机配位化合物功能材料技术领域，公开了一种以四甲基菲罗啉为配体的以四甲基菲罗啉为配体的四核镍基配合物及其合成方法与光催化应用。该以四甲基菲罗啉为配体的四核镍基配合物的分子式：Csubgt;64/subgt;Hsubgt;68/subgt;Clsubgt;8/subgt;Nsubgt;8/subgt;Nisubgt;4/subgt;Osubgt;2/subgt;·2(Csubgt;2/subgt;Hsubgt;3/subgt;N)；合成方法：将3,4,7,8‑四甲基‑1,10‑菲罗啉与六水合氯化镍(NiClsubgt;2/subgt;·6Hsubgt;2/subgt;O)在溶剂热条件下合成得到蓝绿色的块状晶体。本发明所得的以四甲基菲罗啉为配体的四核镍基配合物结构新颖，可作为一种廉价光催化剂，把二氧化碳催化转变为一氧化碳，催化效果非常好。本发明制备方法易实施，在光催化还原二氧化碳方面具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及金属配位化合物功能材料技术领域，尤其涉及以四甲基菲罗啉为配体的以四甲基菲罗啉为配体的四核镍基配合物及其合成方法与光催化应用。

背景技术

随着工业领域的快速发展，化石原料的燃烧，CO₂排放量日益增长，以及绿色植被的减少，致使CO₂的吸收量减小，致大气中CO₂增多，进而引发温室效应、全球气候变暖等一系列问题。因此，如何有效收集并利用CO₂，已成为全球关注的焦点之一。将CO₂还原为有机燃料这一设想，可以很大程度上解决CO₂的排放所带来问题。为了实现这一目标，可以利用可见光催化还原CO₂，获得如CO、CH₄等新燃料。光催化还原CO₂的核心是光催化材料，传统的光催化材料一般选择价格昂贵的贵金属配合物，廉价金属配合物应用于光催化还原二氧化碳的研究目前还很少。因此，制备该类新型的镍配位化合物作为光催化剂具有很大的应用价值。3,4,7,8-四甲基-1,10-菲罗啉为双齿配体，配位能力较强，能与镍离子配位生成结构稳定的螯合物。并且，镍属于廉价金属，在经济上是可行的。

发明内容

有鉴于此，本发明为克服上述现有技术所述的至少一种不足，提供一种价格低廉的金属配位化合物——以四甲基菲罗啉为配体的四核镍基配合物，可作为催化剂应用于光催化还原二氧化碳。

本发明采用下述技术方案：

本发明第一方面提供以四甲基菲罗啉为配体的四核镍基配合物，其分子式为C₆₄H₆₈Cl₈N₈Ni₄O₂·2(C₂H₃N)。

进一步地，其结构式为

进一步的，其形态为固态晶体，属于单斜晶系，空间群分别为P21/c，晶胞参数为：α＝γ＝90°，β＝91.246(6)°，

所述以四甲基菲罗啉为配体的四核镍基配合物由3,4,7,8-四甲基-1,10-菲罗啉与六水合氯化镍(NiCl₂·6H₂O)通过溶剂热反应合成得到。

本发明第二方面提供上述以四甲基菲罗啉为配体的四核镍基配合物的合成方法：将3,4,7,8-四甲基-1,10-菲罗啉与六水合氯化镍(NiCl₂·6H₂O)在溶剂热条件下合成得到蓝绿色的块状晶体。

上述合成方法包括以下步骤：

S1.将3,4,7,8-四甲基-1,10-菲罗啉和六水合氯化镍用乙腈溶解得到透明蓝绿色的混合液；

S2.将步骤S1所得混合液密封后进行溶剂热反应，反应结束后自然冷却到室温，得到蓝绿色的块状晶体；