[發明專利]富勒烯給受體復合材料在光催化中的應用

有效

• 申請號: 202110789190.X
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113828356B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 張宇和;王春儒;吳波;劉麗萍
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所;北京福納康生物技術有限公司
• 主分類號: B01J31/18
• 分類號: B01J31/18;B01J31/02;C01B3/04;C07D487/22
• 代理公司: 北京植德律師事務所 11780
• 代理人: 徐璐;唐華東

1.一種富勒烯給受體系復合材料在光催化水產氫中的應用，所述富勒烯給受體系復合材料包括富勒烯和光敏劑衍生物，其中所述富勒烯和光敏劑衍生物通過π-π共軛作用堆積或共價鍵合形成電子的給體受體復合物；

其中所述富勒烯選自空心富勒烯C _2a、金屬富勒烯A ₂C ₂@C _2b或金屬富勒烯B ₃N@C _2b中的任一種；其中30≤a≤60，39≤b≤44，A為Sc、La、Y中的任一種；B為Sc、La、Y、Ho、Lu、Er中的任一種；

其中所述光敏劑衍生物選自八辛氧基酞菁銅、八辛氧基酞菁鋅、四叔丁基酞菁銅、四叔丁基酞菁鋅中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的富勒烯給受體系復合材料在光催化水產氫中的應用，其中所述富勒烯選自空心富勒烯C _2a、金屬富勒烯A ₂C ₂@C _2b或金屬富勒烯B ₃N@C _2b中的任一種；其中a選自30、35、38、39、41或42，b選自40、41或42。

3.根據權利要求1所述的富勒烯給受體系復合材料在光催化水產氫中的應用，其中所述富勒烯選自空心富勒烯C _2a、金屬富勒烯A ₂C ₂@C _2b或金屬富勒烯B ₃N@C _2b中的任一種；其中a選自30或35；其中A、B為Sc，b為40。

4.一種產生氫氣的方法，所述方法包括權利要求1-3任一項所述的富勒烯給受體系復合材料在光催化水產氫中應用的步驟。

5.根據權利要求4所述的產生氫氣的方法，所述方法包括以下步驟：將富勒烯給受體系復合材料加到水中，并添加空穴捕獲劑和/或助催化劑，抽盡體系內的空氣后，用全波段光源進行照射。

6.根據權利要求1-3任一項所述的富勒烯給受體系復合材料在光催化水產氫中的應用，其中所述富勒烯給受體系復合材料由富勒烯和光敏劑衍生物通過π-π共軛作用堆積形成，其中所述富勒烯給受體系復合材料制備方法包括如下步驟：

（1）將富勒烯和光敏劑衍生物按一定的摩爾比例，充分溶解于良溶劑中，其中所述摩爾比選自1 : 0.1 –1: 10；其中所述富勒烯在良溶劑中的濃度選自0.1mg/ml – 5mg/ml ；

（2）將不良溶劑按一定體積比例，以逐滴滴加或快速混入的方式加入到步驟（1）已配好的溶液中，靜置沉積1-8小時，過濾去除溶劑，收集所得固體得到所述富勒烯給受體系復合材料；其中所述體積比例為良溶劑與不良溶劑的體積比例，所述體積比例選自1 : 0.1 - 1 :20；

其中所述良溶劑選自甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、1,3,5-三甲基苯、氯苯、鄰二氯苯、二硫化碳中的至少一種；

其中所述不良溶劑選自甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、正丁醇、乙二醇中的至少一種。

7.根據權利要求6所述的應用，其中所述富勒烯給受體系復合材料制備方法包括如下步驟：

（1）將富勒烯和光敏劑衍生物按一定的摩爾比例，充分溶解于良溶劑中，其中所述摩爾比選自1 : 0.5 –1:2；其中所述富勒烯在良溶劑中的濃度選自0.1mg/ml – 5mg/ml；

（2）將不良溶劑按一定體積比例，以逐滴滴加或快速混入的方式加入到步驟（1）已配好的溶液中，靜置沉積2-4小時，過濾去除溶劑，收集所得固體得到所述富勒烯給受體系復合材料；其中所述體積比例為良溶劑與不良溶劑的體積比例，所述體積比例選自1 : 0.5 - 1 :4。