[發(fā)明專利]一種光化學(xué)誘導(dǎo)合成聚噻吩微球光催化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010301609.8
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN111450882B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫豐強(qiáng);鐘文鈺
• 申請（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J31/06
• 分類號(hào): B01J31/06;B01J37/34;B01J35/08;C08G61/12;C02F1/30;C02F101/38;C02F101/36;C02F101/34
• 代理公司: 深圳市創(chuàng)富知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44367
• 代理人: 彭海民

本發(fā)明公開了一種光化學(xué)誘導(dǎo)合成聚噻吩微球光催化劑的制備方法，用于解決現(xiàn)有合成聚合物方法中存在的條件復(fù)雜、反應(yīng)不易控制等問題，并且其優(yōu)良的光催化性使得聚合物在光催化方面的應(yīng)用得到拓展。所述方法為室溫下用功率為16W的紫外燈輻照含有噻吩單體的前驅(qū)液，反應(yīng)24小時(shí)后，生成微球狀聚噻吩催化劑；所述前驅(qū)液由有機(jī)溶劑和稀鹽酸組成。本發(fā)明還提供了由上述方法制備而得的聚噻吩微球光催化劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光催化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種光化學(xué)誘導(dǎo)合成聚噻吩微球光催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

光化學(xué)合成具有條件溫和、成本低、容易控制和環(huán)境友好等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種的材料制備。聚噻吩作為一種窄帶隙導(dǎo)電聚合物，具有較寬的光響應(yīng)范圍，是一種極具潛力的光催化劑。目前合成聚噻吩的方法主要有氧化聚合法、電化學(xué)聚合法和金屬催化偶聯(lián)法。氧化聚合法可以合成結(jié)構(gòu)較為規(guī)整的聚噻吩，但反應(yīng)條件不易控制，產(chǎn)物易受氧化劑、反應(yīng)時(shí)間、酸種類及各種因素的影響。電化學(xué)法和金屬偶聯(lián)法可合成導(dǎo)電性良好的聚噻吩，但都涉及到貴金屬或復(fù)雜有機(jī)金屬試劑的使用。光致合成聚噻吩在近幾年得到發(fā)展，但都需要使用復(fù)雜的光引發(fā)劑。這些都在一定程度上限制了聚噻吩的應(yīng)用。本發(fā)明采用溫和的光化學(xué)法，在室溫下用低功率紫外燈直接誘導(dǎo)噻吩單體聚合形成聚噻吩可有效克服前述種種問題，并且合成的聚噻吩為微球狀，在水溶液中有良好的分散性，對可見光有良好的響應(yīng)，在藍(lán)光下對羅丹明B有快速的降解作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種光化學(xué)誘導(dǎo)合成聚噻吩微球光催化劑的方法，用于解決現(xiàn)有合成聚合物方法中存在的條件復(fù)雜、反應(yīng)不易控制等問題，并且其優(yōu)良的光催化性使得聚合物在光催化方面的應(yīng)用得到拓展。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是這樣的：一種光化學(xué)誘導(dǎo)合成聚噻吩微球光催化劑的方法，室溫下用功率為16W的紫外燈輻照含有噻吩單體的前驅(qū)液，反應(yīng)24小時(shí)后，生成微球狀聚噻吩催化劑；所述前驅(qū)液由有機(jī)溶劑和稀鹽酸組成。

所述紫外燈波長為254nm。

反應(yīng)過程中需持續(xù)攪拌，轉(zhuǎn)速為10r/min。

所述反應(yīng)過程中光源距反應(yīng)液面5cm，液面處的輻照強(qiáng)度為1.32mw/cm²。

所述有機(jī)溶劑和稀鹽酸的體積比為2:1。

所選用的有機(jī)溶劑選自異丙醇、乙腈、氯仿中的一種或幾種。

所述的前驅(qū)液中噻吩單體的濃度為0.07g/ml，鹽酸濃度為7％。

反應(yīng)結(jié)束后用去離子水和乙醇分別洗滌三次，于室溫晾干。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種由上述方法制備而得的聚合物微球光催化劑。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供一種采用光化學(xué)法制備聚合物微球光催化劑的方法及產(chǎn)品，通過低功率紫外燈直接誘導(dǎo)單體聚合的方法直接合成了聚噻吩，改善了目前合成聚合物過程中步驟復(fù)雜、反應(yīng)條件劇烈、反應(yīng)不易控制等方面的缺陷，從而簡化了聚合物的合成流程，有助于獲得高效、穩(wěn)定的光催化劑。本發(fā)明提供的制備方法具有過程簡單、易于操作、反應(yīng)可控和易于重復(fù)生產(chǎn)等特點(diǎn)，且光誘導(dǎo)形成的聚噻吩具有良好的光降解活性以及穩(wěn)定性。

2)相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供一種無模板合成聚合物微球的方法，在不添加任何表變活性劑的條件下合成聚噻吩微球，為聚合物微球的簡便合成提供了思路。

3)本發(fā)明能夠直接在低功率紫外燈下通過光化學(xué)誘導(dǎo)的方法得到水溶性良好聚噻吩微球光催化劑，有效克服聚合物在水中分散性差所導(dǎo)致的光活性低及重復(fù)性差等缺點(diǎn)，合成的聚噻吩微球在水溶液中有良好的分散性，且重復(fù)使用四次后仍保持較高的光催化活性。

附圖說明