[發(fā)明專利]一種碳量子點@MIL-125-NH2/Pt光催化劑的制備方法及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910685536.4
• 申請日: 2019-07-27
• 公開（公告）號: CN110280238A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賀有周;羅爽;夏濟和;李厚樊
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶工商大學(xué)
• 主分類號: B01J23/42
• 分類號: B01J23/42;B01J31/22;C01B3/04
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種碳量子點@MIL?125?NH₂/Pt光催化劑及其制備方法，屬于催化材料和納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域。首先通過水熱法制備MIL?125?NH₂，然后使葡萄糖浸泡到MOF中，最后通過管式爐煅燒使葡萄糖轉(zhuǎn)化為碳量子點(CD)，進而得到催化劑CD@MIL?125?NH₂/Pt。本發(fā)明所用試劑與設(shè)備價格低廉容易獲得，制備方法簡單，反應(yīng)條件溫和，是一種綠色的催化劑制備方法，制備的碳量子點@MIL?125?NH₂/Pt催化劑在光催化產(chǎn)氫這一領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于催化材料和納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳量子點@MIL-125-NH₂/Pt光催化劑及其制備法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

光催化技術(shù)是一種在環(huán)境與能源方面具有重要前景的一項技術(shù)，目前對于光催化材料的設(shè)計的思路主要是通過對半導(dǎo)體材料的改性和修飾，提高材料的量子效率而改善其光催化活性。

碳量子點(CD)是一種零維材料，即在三維尺度上均表現(xiàn)零維。由于其尺寸的特殊性，因此在很多方面表現(xiàn)出優(yōu)異性能，尤其是在發(fā)光性能上，碳量子點在生物醫(yī)學(xué)、發(fā)光器件、太陽能電池、光催化等方面的應(yīng)用已有諸多報道。

金屬有機骨架材料( MOFs 材料) 是由有機配體與金屬離子( 金屬簇) 組成的一類新型晶體材料。金屬-有機骨架(MOFs)的高表面積、微孔和可調(diào)成分與量子點(QDs)理想的光物理行為相結(jié)合，使復(fù)合材料的制備具有增強的性能，用于光催化、能源、氣體儲存和傳感方面的應(yīng)用。例如MIL-125-NH₂具有相交的三維結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性高，形狀規(guī)則，對可見光有響應(yīng)，碳量子點封裝在MIL-125-NH₂中時可以穩(wěn)定，所得到的復(fù)合材料被用于選擇性傳感，并且作為進行光催化的支架，包括用于析氫的水分解。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種碳量子點@MIL-125-NH₂/Pt光催化劑的制備方法。制備方法和實驗操作簡單，條件溫和，設(shè)備要求低，獲得的光催化劑具有低毒性，是一種環(huán)保簡易的制備方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供由上述制備方法得到的碳量子點@MIL-125-NH₂/Pt光催化劑。

本發(fā)明的再一目的在于提供上述碳量子點@MIL-125-NH₂/Pt光催化劑的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的可以通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種碳量子點@MIL-125-NH₂/Pt光催化劑的制備方法，所述方法包括步驟：

將2-氨基對苯二甲酸溶于DMF和無水甲醇中，再加入異丙醇鈦，將混合物置于水熱反應(yīng)釜中，將水熱反應(yīng)釜置于烘箱中加熱后靜置冷卻至室溫。過濾得到的固體，將固體分別用DMF和甲醇浸泡洗滌過夜，抽濾得到固體，所得固體真空干燥，得到MIL-125-NH₂。將葡萄糖溶于乙醇/水（9:1）溶液中，加入氯鉑酸先與葡萄糖攪拌,再加入制備的MIL-125-NH₂并攪拌。抽濾得到固體，真空干燥固體，再將固體放進管式爐煅燒，進而得到催化劑CD@ MIL-125-NH₂/Pt。

具體地，制備MIL-125-NH₂時，所述2-氨基對苯二甲酸的濃度為15.8mmol,DMF和無水甲醇的體積比為4:1，異丙醇鈦的濃度為9.7mmol。

具體地，制備MIL-125-NH₂時，將水熱反應(yīng)釜置于烘箱中加熱110℃，72小時。

具體地，制備MIL-125-NH₂時，用DMF浸泡產(chǎn)物時的用量為每1g產(chǎn)物20 mL DMF,攪拌時間為一天。