一种异烟酰腙镍配合物光催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种异烟酰腙镍配合物光催化剂及其制备方法和应用，属于光催化剂技术领域，其中，异烟酰腙镍配合物的分子式为[Ni(C13H9N3O3)(C12H8N2)·2CH3OH]n；C13H9N3O3为2，4‑二羟基苯甲醛缩异烟酰腙，C12H8N2为1，10‑菲罗啉。同时，提供了异烟酰腙镍配合物光催化剂的制备方法以及其在降解有机污染物中的应用。本发明专利技术所提供的异烟酰腙镍配合物光催化剂及其制备方法和应用，提供了一种新型光催化剂，其可以用于降解有机污染物，并在降解过程中具有良好的稳定性，可以多次循环使用；同时，其制备方法具有反应操作简单，后处理方便，产率高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光催化剂
，具体而言，涉及一种异烟酰腙镍配合物光催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
工业进程的加快在显著提高人类生活水平的同时，也对环境带来了灾难性的影响，每年都有大量的染料、农药等严重危害人类健康和环境安全的有害物质排入江河湖海。低能耗、绿色、高效的去除工业废水中的染料等有毒有害物质，正成为各国科学家努力研究的目标。在众多降解方法中，利用可见光或太阳光激发、活化溶解氧在较宽的pH介质条件下降解有毒有机污染物的绿色高级氧化技术已成为有毒有机污染物的研究热点。已有研究结果表明，一些由变价金属离子与有机配体所形成的平面金属/有机复合物如金属卟啉和金属酞菁等在可见光区有较强的吸收，可以模拟过氧化物酶，活化溶解氧或H2O2，对有毒有机污染物产生光催化氧化而降解。席夫碱配合物具有类卟啉结构，合成简单，结构灵活多变，通过改变配体或引入取代基可精确地调节席夫碱配合物的电子效应和空间效应，其在有机催化、不对称选择性氧化及仿酶方面的应用引起了广泛的关注。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种异烟酰腙镍配合物光催化剂及其制备方法和应用，以提供一种新型光催化剂，使其可以降解有机污染物；同时，使其制备方法具有反应操作简单，后处理方便，产率高等优点。本专利技术所采用的技术方案为：一种异烟酰腙镍配合物光催化剂，其中，异烟酰腙镍配合物的分子式为[Ni(C13H9N3O3)(C12H8N2)·2CH3OH]n；其中，C13H9N3O3为2，4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙，C12H8N2为1，10-菲罗啉。进一步，所述异烟酰腙镍配合物属于正交晶系，Pbcn空间群，晶胞参数为：α＝90°，β＝90°，γ＝90°。一种异烟酰腙镍配合物光催化剂的制备方法，其包括以下步骤：A.将异烟肼溶于甲醇中，加热回流后将2，4-二羟基苯甲醛的甲醇溶液滴加到异烟肼的甲醇溶液中；滴加完毕后，将反应体系升温至60～70℃，搅拌反应10～12h后得反应液；B.取步骤A中的反应液，经减压过滤后，将减压过滤所得固体用无水甲醇重结晶，得到2，4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙；C.将步骤B中的2，4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙与Ni(Ac)2·6H2O、1，10-菲罗啉、无水甲醇加入聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，于120℃恒温晶化3天后降温至室温，经洗涤、过滤后制备得到上述的异烟酰腙镍配合物光催化剂。该制备方法以2，4-二羟基苯甲醛和异烟肼通过一步合成反应得到席夫碱化合物，然后该席夫碱化合物与Ni(Ac)2·6H2O和1，10-菲罗啉在无水甲醇中，于高温、高压条件下反应制备得到上述光催化剂[Ni(C13H9N3O3)(C12H8N2)·2CH3OH]n，其具有反应操作简单，后处理方便等优点，且其反应产率高达71％以上。进一步，步骤C中的降温速度为2～5℃/h。进一步，将步骤C中制备的异烟酰腙镍配合物光催化剂研磨成粉末后于避光、氮气环境下进行保存。进一步，步骤A中，2，4-二羟基苯甲醛与异烟肼的摩尔比为1.5～2：1。进一步，步骤C中，2，4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙与1，10-菲罗啉和Ni(Ac)2·6H2O的摩尔比为1：1.5～2：2～2.5。上述异烟酰腙镍配合物光催化剂在降解有机污染物中的应用。进一步，上述异烟酰腙镍配合物光催化剂在降解有机污染物中的应用，其包括以下应用步骤：将异烟酰腙镍配合物光催化剂与待降解有机污染物溶液加入光催化反应器中，于避光环境下搅拌反应至使光催化体系达到吸附/脱附平衡状态，然后再在光照条件下使有机污染物进行降解反应。进一步，所述有机污染物为罗丹明B或甲基紫。本专利技术的有益效果：本专利技术所提供的异烟酰腙镍配合物光催化剂及其制备方法和应用，提供了一种新型光催化剂，其可以用于降解有机污染物，并在降解过程中具有良好的稳定性，可以多次循环使用；同时，其制备方法具有反应操作简单，后处理方便，产率高等优点。附图说明图1为实施例中的异烟酰腙镍配合物的配位环境示意图；图2为实施例中的异烟酰腙镍配合物的一维骨架结构图；图3为实施例中的异烟酰腙镍配合物的红外表征图谱；图4为实施例中的异烟酰腙镍配合物的紫外可见光图谱；图5为实施例中的异烟酰腙镍配合物的X射线粉末衍射表征结果图；图6为异烟酰腙镍配合物热重图；图7为实施例中的罗丹明B随降解时间的吸光度变化图；图8为对照图实验结果图；图9为实施例中的异烟酰腙镍配合物光催化剂的重复利用结果图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本实施例提供了一种异烟酰腙镍配合物光催化剂，其中，异烟酰腙镍配合物的分子式为[Ni(C13H9N3O3)(C12H8N2)·2CH3OH]n；C13H9N3O3为2，4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙，C12H8N2为1，10-菲罗啉。其中，n为大于或等于1的整数。上述异烟酰腙镍配合物光催化剂的不对称单元中含有一个镍离子，一分子2，4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙，一分子1，10-菲罗啉和两分子自由的甲醇。如图1的配位环境示意图所示，镍离子分别与一分子2，4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙中的O2、N3、O3，一分子1，10-菲罗啉中的N1、N2，另1分子2，4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙中的N5形成配位键，镍离子构成经典的六配位八面体构型。如图2所示，异烟酰腙镍配合物在c轴方向形成可无限延伸的一维骨架结构。上述异烟酰腙镍配合物属于正交晶系，Pbcn空间群，晶胞参数为：α＝90°，β＝90°，γ＝90°。实施例2本实施例提供了一种异烟酰腙镍配合物光催化剂的制备方法，其包括以下步骤：A.将异烟肼溶于甲醇中，加热回流后将2，4-二羟基苯甲醛的甲醇溶液滴加到异烟肼的甲醇溶液中；滴加完毕后，将反应体系升温至60～70℃，搅拌反应10～12h后得反应液；B.取步骤A中的反应液，经减压过滤后，将减压过滤所得固体用无水甲醇重结晶，得到2，4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙；C.将步骤B中的2，4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙与Ni(Ac)2·6H2O、1，10-菲罗啉和10ml无水甲醇置于25mL的聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在120℃恒温晶化3天后降温至室温，经洗涤、过滤后制备得到上述的异烟酰腙镍配合物光催化剂，其为适宜单晶测试的褐色块状晶体，产率约为71％(以2,4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙计算)。2，4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙合成路线如下：其中，为了使制备的异烟酰腙镍配合物光催化剂具有如实施例1中所述的更好的晶型结构，优选地，步骤C中，在120℃恒温晶化3天后，以2℃/h、4℃/h或5℃/h的降温速度将体系温度降至室温，避免因降温速度低于2℃/h或高于5℃/h而影响配合物的结晶效果。步骤A中，2，4-二羟基苯甲醛与异烟肼的摩尔比为1.5～2：1。步骤C中，2，4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙与1，10-菲罗啉和Ni(Ac)2·6H2O的摩尔比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异烟酰腙镍配合物光催化剂，其特征在于，异烟酰腙镍配合物的分子式为[Ni(C13H9N3O3)(C12H8N2)·2CH3OH]n；其中，C13H9N3O3为2，4‑二羟基苯甲醛缩异烟酰腙，C12H8N2为1，10‑菲罗啉。

【技术特征摘要】
1.一种异烟酰腙镍配合物光催化剂，其特征在于，异烟酰腙镍配合物的分子式为[Ni(C13H9N3O3)(C12H8N2)·2CH3OH]n；其中，C13H9N3O3为2，4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙，C12H8N2为1，10-菲罗啉。2.根据权利要求1所述的异烟酰腙镍配合物光催化剂，其特征在于，所述异烟酰腙镍配合物属于正交晶系，Pbcn空间群，晶胞参数为：α＝90°，β＝90°，γ＝90°。3.一种异烟酰腙镍配合物光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A.将异烟肼溶于甲醇中，加热回流后将2，4-二羟基苯甲醛的甲醇溶液滴加到异烟肼的甲醇溶液中；滴加完毕后，将反应体系升温至60～70℃，搅拌反应10～12h后得反应液；B.取步骤A中的反应液，经减压过滤后，将减压过滤所得固体用无水甲醇重结晶，得到2，4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙；C.将步骤B中的2，4-二羟基苯甲醛缩异烟酰腙与Ni(Ac)2·6H2O、1，10-菲罗啉、无水甲醇加入聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，于120℃恒温晶化3天后降温至室温，经洗涤、过滤后制备得到上述的异烟酰腙镍配合物光催化剂。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宇，谢斌，邹立科，何娇，王时权，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：发明
国别省市：四川;51