[發明專利]一種催化劑及其制備方法、光電化學器件及其應用

在審

• 申請號: 202310416116.2
• 申請日: 2023-04-18
• 公開（公告）號: CN116606329A
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 王要兵;周恩博
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所;閩都創新實驗室
• 主分類號: C07F19/00
• 分類號: C07F19/00;B01J31/18;C25B1/04;C25B1/23;C25B1/55;C25B11/052;C25B11/054;C25B11/085;C25B11/087
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 李博

1.一種催化劑，其特征在于，所述催化劑由電子供體單元與電子受體單元經耦合得到；

所述電子供體單元來自于含卟啉類化合物；

所述電子受體單元來自于含氨基或醛基類化合物；

其中，所述含卟啉類化合物的化學結構式為式I或式II所示：

其中，R₁、R₂各自獨立地選自氨基或醛基；

式II中金屬M至少選自鐵、鈷、鎳、釕、銅、鋅、銥、鉑中的一種；

當所述電子供體單元的化學結構中R₁或R₂為氨基時，所述電子受體單元的化學結構中至少含有醛基；

當所述電子供體單元的化學結構中R₁或R₂為醛基時，所述電子受體單元的化學結構中至少含有氨基。

2.如權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述含氨基或醛基類化合物至少包括含氨基或含醛基的聯吡啶類化合物或其金屬配合物。

3.如權利要求2所述的催化劑，其特征在于，所述金屬配合物中的金屬至少選自Fe³⁺、Fe²⁺、Co³⁺、Co²⁺中的一種；

可選地，所述含氨基或含醛基的聯吡啶類化合物包括含氨基或含醛基的2，2-聯吡啶類化合物。

4.如權利要求2所述的催化劑，其特征在于，所述金屬配合物的化學結構式至少選自式a、式b、式c、式d、式e、式f、式g、式h、式i、式j、式k、式l、式m、式n、式o、式p中的一種；

其中，所述金屬配合物中的金屬至少選自Fe³⁺、Fe²⁺、Co³⁺、Co²⁺中的一種。

5.如權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述電子供體單元至少選自5,10,15,20-四(4-氨基苯)-21H,23H-卟啉、5,10,15,20-四(4-氨基苯)-21H,23H-金屬卟啉、5,10,15,20-四(4-醛基苯)-21H,23H-卟啉、5,10,15,20-四(4-醛基苯)-21H,23H-金屬卟啉中的一種；

其中，所述5,10,15,20-四(4-氨基苯)-21H,23H-金屬卟啉中的金屬M至少選自鐵、鈷、鎳或釕中的一種；

所述5,10,15,20-四(4-醛基苯)-21H,23H-金屬卟啉中的金屬M至少選自鐵、鈷、鎳、釕、銅、鋅、銥或鉑中的一種；

可選地，所述電子受體單元至少選自硫酸二-2，2-聯吡啶·5-醛基-2，2-聯吡啶合鐵、

硫酸二氰基-2，2-聯吡啶·5-醛基聯吡啶合鐵、

硫酸二-4，4-羧基-2，2-聯吡啶·5-醛基-2，2-聯吡啶合鐵、

硫酸二氯·4，4-羧基-2，2-聯吡啶·5-醛基-2，2-聯吡啶合鐵、

硫酸四氯·5-醛基-2，2-聯吡啶合鐵、

硫酸二氰基·4，4-羧基-2，2-聯吡啶·5-醛基-2，2-聯吡啶合鐵、

硫酸四氰基·5-醛基-2，2-聯吡啶合鐵、

硫酸二-2，2-聯吡啶·4-氨基-2，2-聯吡啶合鐵、

硫酸二氰基-2，2-聯吡啶·4-氨基聯吡啶合鐵、

硫酸二-4，4-羧基-2，2-聯吡啶·4-氨基-2，2-聯吡啶合鐵、

硫酸二氯·4，4-羧基-2，2-聯吡啶·4-氨基-2，2-聯吡啶合鐵、

硫酸四氯·4-氨基-2，2-聯吡啶合鐵、

硫酸二氰基·4，4-羧基-2，2-聯吡啶·4-氨基-2，2-聯吡啶合鐵、

硫酸四氰基·4-氨基-2，2-聯吡啶合鐵、

硫酸二-2，2-聯吡啶·5-醛基-2，2-聯吡啶合鈷、

硫酸二氰基-2，2-聯吡啶·5-醛基聯吡啶合鈷、

硫酸二-4，4-羧基-2，2-聯吡啶·5-醛基-2，2-聯吡啶合鈷、

硫酸二氯·4，4-羧基-2，2-聯吡啶·5-醛基-2，2-聯吡啶合鈷、

硫酸四氯·5-醛基-2，2-聯吡啶合鈷、

硫酸二氰基·4，4-羧基-2，2-聯吡啶·5-醛基-2，2-聯吡啶合鈷、

硫酸四氰基·5-醛基-2，2-聯吡啶合鈷、

硫酸二-2，2-聯吡啶·4-氨基-2，2-聯吡啶合鈷、

硫酸二氰基-2，2-聯吡啶·4-氨基聯吡啶合鈷、

硫酸二-4，4-羧基-2，2-聯吡啶·4-氨基-2，2-聯吡啶合鈷、

硫酸二氯·4，4-羧基-2，2-聯吡啶·4-氨基-2，2-聯吡啶合鈷、

硫酸四氯·4-氨基-2，2-聯吡啶合鈷、

硫酸二氰基·4，4-羧基-2，2-聯吡啶·4-氨基-2，2-聯吡啶合鈷或硫酸四氰基·4-氨基-2，2-聯吡啶合鈷中的一種。