[發明專利]一種強可見光吸收的Ru-Fe環狀光催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202310965808.2
• 申請日: 2023-08-02
• 公開（公告）號: CN116651512B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 王平;呂紅金;張志明;郭頌
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;天津理工大學
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;C01B32/40;B01J35/00;C07F15/02
• 代理公司: 天津清漩知識產權代理事務所(普通合伙) 12243
• 代理人: 高璇

1.一種強可見光吸收的Ru-Fe環狀光催化劑，其特征在于：其分子結構式如Ru-Fe₂-BP所示：

。

2.根據權利要求1所述的強可見光吸收的Ru-Fe環狀光催化劑，其特征在于：其制備用的主要原料包括：

化合物1

化合物2

碳酸鉀、四三苯基膦鈀、四水合氯化亞鐵、三水合三氯化釕。

3.一種制備如權利要求2所述的強可見光吸收的Ru-Fe環狀光催化劑的方法，其特征在于：其步驟為：

步驟a：將化合物1與化合物2溶解在有機溶劑和水的混合溶劑中，加入碳酸鉀和四三苯基膦鈀，反應后生成化合物3；

步驟b：將化合物3與四水合氯化亞鐵溶解有機溶劑中，反應后生成化合物4；

步驟c：將配合物4與三水合三氯化釕溶解在有機溶劑中，反應后生成配合物Ru-Fe₂-BP。

4.根據權利要求3所述的強可見光吸收的Ru-Fe環狀光催化劑的制備方法，其特征在于：步驟a中，化合物1、化合物2、碳酸鉀和四三苯基膦鈀的摩爾比為0.05?~?0.15?:?0.05?~0.15?:?0.5?~?1.0?:?0.002?~?0.01，有機溶劑為甲苯、乙醇的混合溶劑。

5.根據權利要求3所述的強可見光吸收的Ru-Fe環狀光催化劑的制備方法，其特征在于：步驟b中，化合物3與四水合氯化亞鐵的摩爾比為0.3?~?0.6?:?0.2?~?0.4，有機溶劑為甲醇、二氯甲烷的混合溶液。

6.根據權利要求3所述的強可見光吸收的Ru-Fe環狀光催化劑的制備方法，其特征在于：步驟c中，配合物4與三水合三氯化釕的摩爾比為0.3?~?0.4?:?0.3?~?0.4，有機溶劑為甲醇、二氯甲烷的混合溶液。

7.根據權利要求3所述的強可見光吸收的Ru-Fe環狀光催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟a具體操作為：將化合物1和化合物2溶解于4?~?8?mL有機溶劑中；然后加入3?~5?mL溶有碳酸鉀的水溶液，在氬氣條件下鼓泡20?~?30?min后，加入四三苯基膦鈀，于80?~110?℃的油浴鍋中反應6?~?8小時；反應混合物冷卻至室溫后加入飽和食鹽水，用二氯甲烷進行萃取，分離有機相，有機相用無水硫酸鈉進行干燥，減壓蒸發溶劑后得到粗產物，通過硅膠色譜柱層析分離得到化合物3。

8.根據權利要求3所述的強可見光吸收的Ru-Fe環狀光催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟b具體操作為：將化合物3與四水合氯化亞鐵溶解在有機溶劑中，40?℃攪拌反應12小時，過濾，用二氯甲烷和甲醇洗滌，真空干燥，得到配合物4。

9.根據權利要求3所述的強可見光吸收的Ru-Fe環狀光催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟c具體操作為：將配合物4與三水合三氯化釕溶解在有機溶劑中，40?℃攪拌反應12小時后，加入六氟磷酸銨，過濾，用二氯甲烷和甲醇洗滌，將濾渣溶解于少量乙腈中，二氯甲烷重結晶純化后，得到配合物Ru-Fe₂-BP。

10.一種如權利要求1或2或3所述的強可見光吸收的Ru-Fe環狀光催化劑在光催化CO₂還原的應用，其特征在于：將Ru-Fe環狀光催化劑加入溶劑中，以二氧化碳為原料，以1,3-二甲基苯并咪唑和三乙胺作為電子犧牲劑，在光照下將二氧化碳還原生成一氧化碳。