[发明专利]一种以醚键桥联型双吡啶羧酸为配体的金属镍配合物及其合成方法与光催化应用

说明书

本发明涉及金属有机配合物光功能材料技术领域，公开了一种以醚键桥联型双吡啶羧酸为配体的金属镍配合物及其合成方法与应用。该以醚键桥联型双吡啶羧酸为配体的金属镍配合物的分子式为C₁₂H₁₀N₂NiO₇·2(H₂O)，其合成方法为：将2‑氟吡啶‑6‑甲酸与六水合氯化镍(NiCl₂·6H₂O)在溶剂热条件下由二分子配体2‑氟吡啶‑6‑甲酸转化合成醚键型配体，再与镍配位反应得到深蓝色的块状晶体。本发明所得以醚键桥联型双吡啶羧酸为配体的金属镍配合物合成方法创新、结构新颖，而且具有一定的光催化效果，可作为一种廉价光催化剂，将二氧化碳催化还原为一氧化碳。本发明操作方法简单，在光催化还原二氧化碳方面具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明涉及金属配位化合物功能材料技术领域，尤其涉及一种以醚键桥联型双吡啶羧酸为配体的金属镍配合物及其合成方法与光催化应用。

背景技术

一方面，随着工业技术的发展，化石燃料的燃烧，CO₂排放量日益增长，另一方面，绿色植被的减少，致使CO₂的吸收量减小， CO₂气体增多，进而引起了温室效应、全球气候变暖等一系列问题。如何有效收集并利用CO₂，已成为各科研人员研究的主题。将CO₂还原为有机化合物这一构想，在某种程度上解决CO₂的排放所带来问题。为完成这一构想，可以利用可见光催化还原CO₂，获得如CO、HCOOH、CH₃OH等化合物。光催化体系中最重要的是光催化剂，传统的光催化剂是价格昂贵的贵金属配合物，而非贵金属配合物应用于光催化还原二氧化碳的研究目前还鲜有报道。因此，合成新型的镍醚键配合物作为光催化剂具有一定的应用价值。2-氟吡啶-6-甲酸结构独特，有3个配位点，配位能力较强，能与镍离子配位生成结构稳定的配合物。此外，金属镍及化合物非常廉价，应用于光催化在经济上是可行的。

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，提供一种结构新颖、价格低廉的金属配位化合物——以醚键桥联型双吡啶羧酸为配体的金属镍配合物以醚键桥联型双吡啶羧酸为配体的金属镍配合物，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：

本发明首先提供以醚键桥联型双吡啶羧酸为配体的金属镍配合物，其分子式为C₁₂H₁₀N₂NiO₇·2(H₂O)。

进一步地，其结构式为。

进一步地，其形态为固态晶体，属于正交晶系，空间群为Pbca，晶胞参数为：a=19.2026 (9) Å、b=7.0859 (4) Å、c=21.9775 (11) Å，α=β=γ=90°，V=2990.4 (3) ų。

所述以醚键桥联型双吡啶羧酸为配体的金属镍配合物由2-氟吡啶-6-甲酸与六水合氯化镍（NiCl₂·6H₂O）通过溶剂热反应合成得到。

本发明其次提供上述以醚键桥联型双吡啶羧酸为配体的金属镍配合物的合成方法：将2-氟吡啶-6-甲酸与六水合氯化镍（NiCl₂·6H₂O）在溶剂热反应下由二分子配体2-氟吡啶-6-甲酸转化合成醚键型配体，再与镍配位反应得到深蓝色的块状晶体。

上述合成方法包括如下步骤：

S1. 用溶剂将2-氟吡啶-6-甲酸和六水合氯化镍溶解得到透明的混合液；