[發明專利]有效光降解偶氮染料的稀土鐠配合物及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710468063.3
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107266477B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 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;A62D3/176;A62D101/26
• 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

本發明屬于光催化降解染料領域，具體涉及有效光降解偶氮染料的新型稀土鐠配合物及其制備方法和應用。該制備方法將對稀土離子具有配位作用的吡啶羧酸型配基引入聚合物側基，然后與與Pr³⁺配位，得到新型稀土鐠配合物光降解偶氮染料染料。該配合物化學式為{[Pr(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表示為1到正無窮的自然數。新型稀土鐠配合物有效地解決了偶氮染料染料難降解的問題。

技術領域

本發明涉及鐠金屬配合物，具體地，涉及有效光降解偶氮染料的稀土鐠配合物及其制備方法和應用。

背景技術

配位聚合物又稱為金屬—有機骨架化合物(Metal-Organic Frameworks，縮寫成MO Fs)，是指由金屬原子或者原子簇與有機配體通過共價鍵、配位鍵和分子間的相互作用等聚合而成的具有周期性網狀結構的晶體材料。

稀土配位化學是稀土化學領域的研究熱點之一，稀土就是元素周期表中的鑭系元素，其性質較軟，在空氣中易潮解，大多數元素價態為+3價，可形成穩定的配合物。稀土配合物是稀土金屬離子與含氧，氮有機配體通過配位鍵合作用形成的配合物，稀土配合物難生成，但稀土配合物具有豐富而新穎的結構，同時其獨特的功能性也表明著配合物在光、磁、光催化等諸多領域具有潛在的研究價。稀土鐠是稀土元素中用量較大的元素之一，在空氣中抗腐蝕能力較其他稀土金屬元素強，含氮、氧元素的稀土鐠配合物具有良好的光學性能,在光學材料、檢測重金屬離子、光催化等領域有很好的應用前景。

目前，有機染料的降解一般是使用半導體材料、無機復合等材料光催化降解染料，但是稀土有機配合物材料用于光催化降解染料的報道很少，同時利用半導體及其半導體復合材料降解染料存在催化劑難分離，不易固定等不足之處。

發明內容

本發明的目的是提供一種有效光降解偶氮染料的稀土鐠配合物及其合成方法，該新型稀土鐠配合物具有良好的穩定性以及光催化降解偶氮染料(MB)性能，同時該制備方法簡單，而且解決了染料難降解的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種有效光降解偶氮染料的稀土鐠配合物，該新型稀土鐠配合物分子式為：{[Pr³⁺(L^2-)_1.5(DMF)(H₂O)₂](DMF)}_n，其中，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。

本發明還提供了一種上述制備新型稀土鐠配合物的方法，該制備方法為：以N,N-二甲基甲酰胺與水的混合溶液為溶劑體系中，將鐠鹽、H₂L、4,4'-雙(1H-咪唑-1-取代)-1,1'-聯苯進行配位反應以制得稀土鐠配合物；其中，H₂L為2,2'-聯吡啶-4,4'-二羧酸。

本發明進一步地提供了一種有效光降解偶氮染料的稀土鐠配合物在光催化降解MB染料中的應用。

在上述技術方案中，本發明通過溶劑熱法制備了一種有效光降解偶氮染料的稀土鐠配合物，具體為：以N,N-二甲基甲酰胺與水的混合溶液為溶劑體系、鐠鹽為金屬源、H₂L為主配體、4,4'-雙(1H-咪唑-1-取代)-1,1'-聯苯為輔配體(輔配體的作用是改變配合物空間的延伸方向，使結構多樣化)進行配位反應，該制備方法將對稀土離子具有配位作用的吡啶羧酸型配基引入聚合物側基，然后與與Pr³⁺配位，得到效光降解偶氮染料的新型稀土鐠配合物。該新型稀土鐠配合物的光催化降解性能優異且結構穩定，進而使其能夠應用于光催化降解染料。同時該制備方法簡單、產率高、而且解決了染料難降解的問題。