[發明專利]一種鈷（II）香豆素類席夫堿配合物的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202110674784.6
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113307831B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 吳芳輝;文國強;羅祥瑞;孫文斌;葉明富;徐旭東
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C07F15/06
• 分類號: C07F15/06;C07D311/14;B01J31/22;C01B32/40
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 于婉萍

本發明公開了一種鈷(II)香豆素類席夫堿配合物的制備方法及其應用，屬于無機材料合成技術領域。該制備方法具體是：首先合成3?氨基?6?氯香豆素前驅體，接著將其與5?氯水楊醛乙醇溶液加熱回流制備香豆素類席夫堿配體3?[(2?羥基?5?氯苯亞甲基)?氨基]?6?氯香豆素，最后采用配位反應制備出新型的單核離子型金屬?有機小分子鈷(II)3?[(2?羥基?5?氯苯亞甲基)?氨基]?6?氯香豆素配合物。該配合物可作為催化劑應用于光催化COsubgt;2/subgt;還原時，轉換數(TON)和轉換頻率(TOF)分別為1592和159.2hsupgt;?1/supgt;，選擇性高達91％，穩定性較強，而且配合物合成方法較簡單，合成條件溫和，特別是光催化機理的深入研究為減輕環境污染及COsubgt;2/subgt;資源化利用的奠定了理論基礎。

技術領域

本發明屬于無機材料合成技術領域，具體涉及一種簡便制備鈷(II)香豆素類席夫堿配合物的方法以及該配合物在CO₂光催化還原體系中的應用。

背景技術

隨著科技的快速發展，能源結構發生變革，風能、太陽能、海洋能等新興能源脫穎而出，但是目前化石燃料的能源占比仍為最高值。而隨著化石燃料的廣泛使用及人口的快速增長，?CO₂的過量排放直接產生全球“溫室效應”，進而導致環境惡化。因此通過光催化將CO₂轉化為有價值的化學品或燃料以實現碳循環不僅可以減少CO₂的排放，緩解次生溫室效應，同時有助于解決能源危機。利用自然界中可持續和清潔的太陽能光催化CO₂轉化為碳一產物如?HCOOH、CH₃OH、CO和CH₄是現階段比較常見的方法。該方法因為可以克服極其穩定的線性對稱分子CO₂中C＝O鍵高達804.4kJ/mol(T＝298K)的平均鍵能使得CO₂被還原從而受到眾多科研工作者的關注。為了充分利用太陽能，提高轉換效率，體系中催化劑的設計和選擇尤為關鍵。

常見的光催化劑包括金屬氧化物或金屬硫化物半導體(如TiO₂、CdS等)、貴金屬絡合物]、貴金屬半導體(Pt、Au、Rh和Ru等)以及碳納米管、石墨烯和g-C₃N₄等碳材料。如，中國專利申請號為：201710055472.0，申請日為：2017年01月25日，發明創造名稱為：一種Z?型BiVO₄-Au/g-C₃N₄光催化材料的制備及其光催化還原CO₂的應用。該申請案中光催化材料的合成步驟如下：先分別通過熱聚合尿素法和水熱法制備得到g-C₃N₄以及BiVO₄，然后用?Au前驅體溶液通過光沉積的方法在g-C₃N₄上負載Au，最后將BiVO₄與Au/g-C₃N₄通過混合煅燒即可得到Z型BiVO₄-Au/g-C₃N₄光催化材料。將該光催化材料應用于CO₂和H₂O的懸浮體系中，用300W氙燈作為光源，能夠還原CO₂得到產物CH₃OH，通過將CO₂轉化為碳氫能源，在解決能源和環境問題方面具有重大意義。

但是，采用現有常規的工藝進行制備光催化劑材料，通常會在均相催化體系中使用的Au、?Ru、Rh等貴金屬或其配合物，從而不可避免地存在成本高、可見光吸收范圍窄以及光降解嚴重等缺陷。同時，碳材料則會因為其有限的光吸收效率，高的電荷復合率和低的電導率而難以獲得令人滿意的性能。

發明內容

1.要解決的問題