[發明專利]具有光催化降解染料功能的稀土釤配合物及制備方法以及應用

有效

• 申請號: 201710468058.2
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107312026B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 季長春;白秀芳;徐東浩;尹麗;盛恩宏
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: C07F5/00
• 分類號: C07F5/00;B01J31/22;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄒飛艷;張苗

1.具有光催化降解染料功能的稀土釤配合物，其特征在于，所述稀土釤配合物的分子式為：{[Sm³⁺(L^2-)_1.5(DMF)(H₂O)₂](DMF)}_n，式中，L^2-為2,2'-聯吡啶-4,4'-二羧酸脫去兩個質子后的基團，DMF為N,N-二甲基甲酰胺，n為正整數；

其中，所述稀土釤配合物的配位方式滿足以下條件：Sm³⁺離子存在于配位環境中，Sm³⁺為扭曲的八面體配位構型；每個Sm(III)離子都與八個氧原子配位，其中五個氧原子來自L^2-配體，另一個氧原子來自DMF分子，最后兩個氧原子來自水分子；所述具有光催化降解染料功能的稀土釤配合物的晶型滿足以下條件：三斜晶系，P-1空間群，晶胞參數分別為：a=9.975(3)?，b=11.728(3)?，c=13.555(4)?，α=66.943(2)?，β=86.958(3)?，γ=76.402(3)?。

2.一種如權利要求1所述的具有光催化降解染料功能的稀土釤配合物的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：以N,N-二甲基甲酰胺與水的混合溶液為溶劑體系，將釤鹽、H₂L、4,4'-雙（1H-咪唑-1-取代）-1,1'-聯苯進行配位反應以制得所述具有光催化降解染料功能的稀土釤配合物；其中，所述H₂L為2,2'-聯吡啶-4,4'-二羧酸。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其中，所述配位反應至少滿足以下條件：反應溫度為50-70℃，反應時間為40-55h。

4.根據權利要求2或3所述的制備方法，其中，相對于0.1mmol的所述釤鹽，所述溶劑體系的用量為6-10mL；

其中，所述釤鹽、H₂L、4,4'-雙（1H-咪唑-1-取代）-1,1'-聯苯的摩爾比為10：1-2.5：0.8-2，所述N,N-二甲基甲酰胺與水的體積比為1：2.0-3.5。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其中，所述釤鹽、H₂L、4,4'-雙（1H-咪唑-1-取代）-1,1'-聯苯的摩爾比為10：1.4-1.8：0.9-1.1，所述N,N-二甲基甲酰胺與水的體積比為1：2.5-3.0。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其中，所述釤鹽為Sm(NO₃)₃·6H₂O、Sm(CH₃COO)₃、Sm₂(SO₄)₃·8H₂O和SmCl₃·6H₂O 中的至少一者。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其中，在所述配位反應之前，所述制備方法還包括添料工序，具體為：首先添加釤鹽、H₂L、4,4'-雙（1H-咪唑-1-取代）-1,1'-聯苯，然后添加所述溶劑體系，最后在25-30℃下超聲震蕩3-10min。

8.根據權利要求4所述的制備方法，其中，在所述配位反應之后，所述制備方法還包括后處理工序，具體為：將反應體系自然冷卻至32-34℃，接著進行固液分離，然后將母液多次洗滌固液分離所得到的固體，再于25-30℃下自然干燥得到粉紅色立方晶體，即所述具有光催化降解染料功能的稀土釤配合物。

9.一種如權利要求1所述的具有光催化降解染料功能的稀土釤配合物在光催化降解亞甲基藍染料中的應用。

10.根據權利要求9所述的應用，其中，光催化降解的具體步驟為：先將所述稀土釤配合物與亞甲基藍染料溶液于陰暗的條件下攪拌0.5-1h，接著在紫外線存在的條件下進行降解反應3-4h。

11.根據權利要求10所述的應用，其中，相對于30mL的所述亞甲基藍染料溶液，所述稀土釤配合物的用量為15-20mg。