一種異煙酰腙鎳配合物光催化劑及其制備方法和應用技術

本發明專利技術提供了一種異煙酰腙鎳配合物光催化劑及其制備方法和應用，屬于光催化劑技術領域，其中，異煙酰腙鎳配合物的分子式為[Ni(C13H9N3O3)(C12H8N2)·2CH3OH]n；C13H9N3O3為2，4?二羥基苯甲醛縮異煙酰腙，C12H8N2為1，10?菲羅啉。同時，提供了異煙酰腙鎳配合物光催化劑的制備方法以及其在降解有機污染物中的應用。本發明專利技術所提供的異煙酰腙鎳配合物光催化劑及其制備方法和應用，提供了一種新型光催化劑，其可以用于降解有機污染物，并在降解過程中具有良好的穩定性，可以多次循環使用；同時，其制備方法具有反應操作簡單，后處理方便，產率高等優點。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及光催化劑
，具體而言，涉及一種異煙酰腙鎳配合物光催化劑及其制備方法和應用。
技術介紹
工業進程的加快在顯著提高人類生活水平的同時，也對環境帶來了災難性的影響，每年都有大量的染料、農藥等嚴重危害人類健康和環境安全的有害物質排入江河湖海。低能耗、綠色、高效的去除工業廢水中的染料等有毒有害物質，正成為各國科學家努力研究的目標。在眾多降解方法中，利用可見光或太陽光激發、活化溶解氧在較寬的pH介質條件下降解有毒有機污染物的綠色高級氧化技術已成為有毒有機污染物的研究熱點。已有研究結果表明，一些由變價金屬離子與有機配體所形成的平面金屬/有機復合物如金屬卟啉和金屬酞菁等在可見光區有較強的吸收，可以模擬過氧化物酶，活化溶解氧或H2O2，對有毒有機污染物產生光催化氧化而降解。席夫堿配合物具有類卟啉結構，合成簡單，結構靈活多變，通過改變配體或引入取代基可精確地調節席夫堿配合物的電子效應和空間效應，其在有機催化、不對稱選擇性氧化及仿酶方面的應用引起了廣泛的關注。
技術實現思路
為了解決上述問題，本專利技術的目的在于提供一種異煙酰腙鎳配合物光催化劑及其制備方法和應用，以提供一種新型光催化劑，使其可以降解有機污染物；同時，使其制備方法具有反應操作簡單，后處理方便，產率高等優點。本專利技術所采用的技術方案為：一種異煙酰腙鎳配合物光催化劑，其中，異煙酰腙鎳配合物的分子式為[Ni(C13H9N3O3)(C12H8N2)·2CH3OH]n；其中，C13H9N3O3為2，4-二羥基苯甲醛縮異煙酰腙，C12H8N2為1，10-菲羅啉。進一步，所述異煙酰腙鎳配合物屬于正交晶系，Pbcn空間群，晶胞參數為：α＝90°，β＝90°，γ＝90°。一種異煙酰腙鎳配合物光催化劑的制備方法，其包括以下步驟：A.將異煙肼溶于甲醇中，加熱回流后將2，4-二羥基苯甲醛的甲醇溶液滴加到異煙肼的甲醇溶液中；滴加完畢后，將反應體系升溫至60～70℃，攪拌反應10～12h后得反應液；B.取步驟A中的反應液，經減壓過濾后，將減壓過濾所得固體用無水甲醇重結晶，得到2，4-二羥基苯甲醛縮異煙酰腙；C.將步驟B中的2，4-二羥基苯甲醛縮異煙酰腙與Ni(Ac)2·6H2O、1，10-菲羅啉、無水甲醇加入聚四氟乙烯內襯的不銹鋼高壓反應釜中，于120℃恒溫晶化3天后降溫至室溫，經洗滌、過濾后制備得到上述的異煙酰腙鎳配合物光催化劑。該制備方法以2，4-二羥基苯甲醛和異煙肼通過一步合成反應得到席夫堿化合物，然后該席夫堿化合物與Ni(Ac)2·6H2O和1，10-菲羅啉在無水甲醇中，于高溫、高壓條件下反應制備得到上述光催化劑[Ni(C13H9N3O3)(C12H8N2)·2CH3OH]n，其具有反應操作簡單，后處理方便等優點，且其反應產率高達71％以上。進一步，步驟C中的降溫速度為2～5℃/h。進一步，將步驟C中制備的異煙酰腙鎳配合物光催化劑研磨成粉末后于避光、氮氣環境下進行保存。進一步，步驟A中，2，4-二羥基苯甲醛與異煙肼的摩爾比為1.5～2：1。進一步，步驟C中，2，4-二羥基苯甲醛縮異煙酰腙與1，10-菲羅啉和Ni(Ac)2·6H2O的摩爾比為1：1.5～2：2～2.5。上述異煙酰腙鎳配合物光催化劑在降解有機污染物中的應用。進一步，上述異煙酰腙鎳配合物光催化劑在降解有機污染物中的應用，其包括以下應用步驟：將異煙酰腙鎳配合物光催化劑與待降解有機污染物溶液加入光催化反應器中，于避光環境下攪拌反應至使光催化體系達到吸附/脫附平衡狀態，然后再在光照條件下使有機污染物進行降解反應。進一步，所述有機污染物為羅丹明B或甲基紫。本專利技術的有益效果：本專利技術所提供的異煙酰腙鎳配合物光催化劑及其制備方法和應用，提供了一種新型光催化劑，其可以用于降解有機污染物，并在降解過程中具有良好的穩定性，可以多次循環使用；同時，其制備方法具有反應操作簡單，后處理方便，產率高等優點。附圖說明圖1為實施例中的異煙酰腙鎳配合物的配位環境示意圖；圖2為實施例中的異煙酰腙鎳配合物的一維骨架結構圖；圖3為實施例中的異煙酰腙鎳配合物的紅外表征圖譜；圖4為實施例中的異煙酰腙鎳配合物的紫外可見光圖譜；圖5為實施例中的異煙酰腙鎳配合物的X射線粉末衍射表征結果圖；圖6為異煙酰腙鎳配合物熱重圖；圖7為實施例中的羅丹明B隨降解時間的吸光度變化圖；圖8為對照圖實驗結果圖；圖9為實施例中的異煙酰腙鎳配合物光催化劑的重復利用結果圖。具體實施方式為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。因此，以下對本專利技術的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本專利技術的范圍，而是僅僅表示本專利技術的選定實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。實施例1本實施例提供了一種異煙酰腙鎳配合物光催化劑，其中，異煙酰腙鎳配合物的分子式為[Ni(C13H9N3O3)(C12H8N2)·2CH3OH]n；C13H9N3O3為2，4-二羥基苯甲醛縮異煙酰腙，C12H8N2為1，10-菲羅啉。其中，n為大于或等于1的整數。上述異煙酰腙鎳配合物光催化劑的不對稱單元中含有一個鎳離子，一分子2，4-二羥基苯甲醛縮異煙酰腙，一分子1，10-菲羅啉和兩分子自由的甲醇。如圖1的配位環境示意圖所示，鎳離子分別與一分子2，4-二羥基苯甲醛縮異煙酰腙中的O2、N3、O3，一分子1，10-菲羅啉中的N1、N2，另1分子2，4-二羥基苯甲醛縮異煙酰腙中的N5形成配位鍵，鎳離子構成經典的六配位八面體構型。如圖2所示，異煙酰腙鎳配合物在c軸方向形成可無限延伸的一維骨架結構。上述異煙酰腙鎳配合物屬于正交晶系，Pbcn空間群，晶胞參數為：α＝90°，β＝90°，γ＝90°。實施例2本實施例提供了一種異煙酰腙鎳配合物光催化劑的制備方法，其包括以下步驟：A.將異煙肼溶于甲醇中，加熱回流后將2，4-二羥基苯甲醛的甲醇溶液滴加到異煙肼的甲醇溶液中；滴加完畢后，將反應體系升溫至60～70℃，攪拌反應10～12h后得反應液；B.取步驟A中的反應液，經減壓過濾后，將減壓過濾所得固體用無水甲醇重結晶，得到2，4-二羥基苯甲醛縮異煙酰腙；C.將步驟B中的2，4-二羥基苯甲醛縮異煙酰腙與Ni(Ac)2·6H2O、1，10-菲羅啉和10ml無水甲醇置于25mL的聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜中，在120℃恒溫晶化3天后降溫至室溫，經洗滌、過濾后制備得到上述的異煙酰腙鎳配合物光催化劑，其為適宜單晶測試的褐色塊狀晶體，產率約為71％(以2,4-二羥基苯甲醛縮異煙酰腙計算)。2，4-二羥基苯甲醛縮異煙酰腙合成路線如下：其中，為了使制備的異煙酰腙鎳配合物光催化劑具有如實施例1中所述的更好的晶型結構，優選地，步驟C中，在120℃恒溫晶化3天后，以2℃/h、4℃/h或5℃/h的降溫速度將體系溫度降至室溫，避免因降溫速度低于2℃/h或高于5℃/h而影響配合物的結晶效果。步驟A中，2，4-二羥基苯甲醛與異煙肼的摩爾比為1.5～2：1。步驟C中，2，4-二羥基苯甲醛縮異煙酰腙與1，10-菲羅啉和Ni(Ac)2·6H2O的摩爾比本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種異煙酰腙鎳配合物光催化劑，其特征在于，異煙酰腙鎳配合物的分子式為[Ni(C13H9N3O3)(C12H8N2)·2CH3OH]n；其中，C13H9N3O3為2，4?二羥基苯甲醛縮異煙酰腙，C12H8N2為1，10?菲羅啉。

【技術特征摘要】
1.一種異煙酰腙鎳配合物光催化劑，其特征在于，異煙酰腙鎳配合物的分子式為[Ni(C13H9N3O3)(C12H8N2)·2CH3OH]n；其中，C13H9N3O3為2，4-二羥基苯甲醛縮異煙酰腙，C12H8N2為1，10-菲羅啉。2.根據權利要求1所述的異煙酰腙鎳配合物光催化劑，其特征在于，所述異煙酰腙鎳配合物屬于正交晶系，Pbcn空間群，晶胞參數為：α＝90°，β＝90°，γ＝90°。3.一種異煙酰腙鎳配合物光催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：A.將異煙肼溶于甲醇中，加熱回流后將2，4-二羥基苯甲醛的甲醇溶液滴加到異煙肼的甲醇溶液中；滴加完畢后，將反應體系升溫至60～70℃，攪拌反應10～12h后得反應液；B.取步驟A中的反應液，經減壓過濾后，將減壓過濾所得固體用無水甲醇重結晶，得到2，4-二羥基苯甲醛縮異煙酰腙；C.將步驟B中的2，4-二羥基苯甲醛縮異煙酰腙與Ni(Ac)2·6H2O、1，10-菲羅啉、無水甲醇加入聚四氟乙烯內襯的不銹鋼高壓反應釜中，于120℃恒溫晶化3天后降溫至室溫，經洗滌、過濾后制備得到上述的異煙酰腙鎳配合物光催化劑。4....

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳宇，謝斌，鄒立科，何嬌，王時權，
申請(專利權)人：四川理工學院，
類型：發明
國別省市：四川;51