System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 二价锰离子配位聚合物及其制备方法与应用技术_技高网

二价锰离子配位聚合物及其制备方法与应用技术

技术编号:42142692 阅读:18 留言:0更新日期:2024-07-26 23:59
本发明专利技术涉及光电催化技术领域,尤其涉及一种二价锰离子配位聚合物及其制备方法与应用。本发明专利技术通过将锰盐水溶液、4‑PDCA和DMF溶剂混合,将混合得到的悬浊液在80~85℃下恒温反应40~48h得到反应产物,将反应产物冷却析晶,再依次进行冲洗、过滤和干燥后,得到二价锰离子配位聚合物,其化学表达式为{[Mn<subgt;2</subgt;(H<subgt;2</subgt;O)<subgt;4</subgt;(4‑PDCA)<subgt;2</subgt;]·5H<subgt;2</subgt;O}<subgt;n</subgt;,二价锰离子配位聚合物以二价锰离子为中心离子,通过共同配位的羧基连接相邻的二价锰离子形成一维链,又通过与脱去氢离子的4‑PDCA桥联形成了三维超分子网络结构,该制备方法具有过程简单、操作方便、产率高以及可重现性好等优点,制备得到的二价锰离子配位聚合物具有很好的热稳定性,可用作在氙灯照射下光电催化水分解产氧的催化剂,效果显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电催化,尤其涉及一种二价锰离子配位聚合物及其制备方法与应用


技术介绍

1、到2050年,全球的能源需求预计将增长到30太瓦(3×1013w),目前世界上可用的能量来源主要分为以下几个方面:化石能源、核能和可再生能源,化石能源自第一次工业革命之后,被广泛利用于人类生产生活中的各行各业中,极大的促进了人类社会的发展,但同时化石燃料在消耗过程中产生大量的温室气体和n、s化合物,严重的危害了人类的健康,并且随着时间的推移,它们将会逐渐无法满足经济发展的需求。因此,为了满足人类社会发展的需求,并改善大量使用化石能源所产生的环境稳定,寻找具有低成本的可持续可再生的清洁能源已成为了热点研究方向。

2、太阳能作为地球上所有生物能量的最终来源,是所有可再生资源中最丰富的,当前已有太阳能电池、风能、生物质能、地热能和潮汐能已被开发并实际投入到太阳能的利用中,然而,现有技术对太阳能的收集、储存和使用效率并不高,且会产生次生污染。目前,以化学燃料的形式储存太阳能已被提出作为实现太阳能利用的可行方案之一,在具有潜力的储存材料中,氢能被认为是现有化学染料中最有潜力的清洁染料,具有较好的储存密度,且无二氧化碳排放。

3、配位聚合物由于其具有较大的比表面积、多孔和可灵活调节的有机配体和中心金属离子,目前已在荧光传感、药物输送、气体分离和储存方面引起了研究人员们的关注。在催化领域,由于配位聚合物上述的优点,为其提供了不同于传统催化剂的前所有未的研究潜力。传统催化剂由于需要大面积的暴露活性位点,常常被制备为纳米尺寸,但是在使用中这些微小的催化剂常常也带有更大的表面能,使得其在使用中往往发生团聚等现象,降低了其催化效率,缩短了使用寿命,但配位聚合物由于将活性位点由桥连配体相互隔开,避免团聚的前提下,较大的比表面积也最大程度的暴露了其活性位点,使得催化剂的使用寿命和催化活性都有了保障。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种二价锰离子配位聚合物及其制备方法与应用,混合锰盐水溶液、4-pdca和dmf,然后在80~85℃下恒温反应完全,自然冷却析晶后,清洗、过滤和干燥,得到二价锰离子配位聚合物,其化学表达式为{[mn2(h2o)4(4-pdca)2]·5h2o}n,以二价锰离子为中心离子,通过共同配位的羧基连接相邻的二价锰离子形成一维链,又通过与脱去氢离子的4-pdca桥联形成了三维超分子网络结构,制备方法简单、操作方便、产率高且可重现性好,可用作氙灯照射下光电催化水分解产氧的催化剂,效果显著。

2、为解决上述技术问题,本专利技术提供一种二价锰离子配位聚合物,所述二价锰离子配位聚合物的化学表达式为{[mn2(h2o)4(4-pdca)2]·5h2o}n。

3、本专利技术还提供一种上述二价锰离子配位聚合物的制备方法,包括以下步骤:

4、s1、取锰盐溶于去离子水中充分溶解得到锰盐水溶液,将锰盐水溶液、4-pdca加入到dmf溶剂中混合均匀得到混合悬浊液,恒温反应,得到反应产物;

5、s2、将s1中得到的反应产物冷却进行析晶得到析晶产物,将析晶产物依次进行冲洗、过滤和干燥,得到二价锰离子配位聚合物,即{[mn2(h2o)4(4-pdca)2]·5h2o}n。

6、根据本专利技术提供的二价锰离子配位聚合物的制备方法,s1中所述锰盐为四水合氯化锰、四水合硫酸锰或四水合乙酸锰。

7、根据本专利技术提供的二价锰离子配位聚合物的制备方法,s1中所述锰盐、去离子水、4-pdca和dmf溶剂的摩尔体积比为0.2~0.05mmol:2ml:0.05mmol:2ml。

8、根据本专利技术提供的二价锰离子配位聚合物的制备方法,s1中所述恒温反应的温度为80~85℃,所述恒温反应的时间为40~48h。

9、根据本专利技术提供的二价锰离子配位聚合物的制备方法,s2中所述过滤为减压过滤,所述干燥的条件为:在30℃温度条件下的烘箱中恒温干燥2~4h。

10、本专利技术还提供一种上述二价锰离子配位聚合物的应用,所述二价锰离子配位聚合物可用作氙灯照射下光电催化水分解产氧的催化剂。

11、本专利技术制备得到的二价锰离子配位聚合物以二价锰为中心离子,通过连接相邻的二价锰离子形成一维链,又通过氧离子与4-pdca桥联形成一维环状,进而通过分子间的氢键作用形成了三维超分子网络结构。制备得到的二价锰离子配位聚合物属于单斜晶系,空间群为cc,晶胞参数为α=γ=90.00°,β=97.6970(10)°,

12、本专利技术与现有技术相比具有以下优点:

13、本专利技术通过将锰盐水溶液、4-pdca和dmf溶剂混合,将混合得到的悬浊液在80~85℃下恒温反应40~48h得到反应产物,将反应产物冷却析晶,再依次进行冲洗、过滤和干燥后,得到二价锰离子配位聚合物,其化学表达式为{[mn2(h2o)4(4-pdca)2]·5h2o}n,二价锰离子配位聚合物以二价锰离子为中心离子,通过共同配位的羧基连接相邻的二价锰离子形成一维链,又通过与脱去氢离子的4-pdca桥联形成了三维超分子网络结构,该制备方法具有过程简单、操作方便、产率高以及可重现性好等优点,制备得到的二价锰离子配位聚合物具有很好的热稳定性,可用作在氙灯照射下光电催化水分解产氧的催化剂,效果显著。

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【技术保护点】

1.一种二价锰离子配位聚合物,其特征在于,所述二价锰离子配位聚合物的化学表达式为{[Mn2(H2O)4(4-PDCA)2]·5H2O}n。

2.一种如权利要求1所述二价锰离子配位聚合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述二价锰离子配位聚合物的制备方法,其特征在于,S1中所述锰盐为四水合氯化锰、四水合硫酸锰或四水合乙酸锰。

4.根据权利要求2所述二价锰离子配位聚合物的制备方法,其特征在于,S1中所述锰盐、去离子水、4-PDCA和DMF溶剂的摩尔体积比为0.2~0.05mmol:2mL:0.05mmol:2mL。

5.根据权利要求2所述二价锰离子配位聚合物的制备方法,其特征在于,S1中所述恒温反应的温度为80~85℃,所述恒温反应的时间为40~48h。

6.根据权利要求2所述二价锰离子配位聚合物的制备方法,其特征在于,S2中所述过滤为减压过滤,所述干燥的条件为:在30℃温度条件下的烘箱中恒温干燥2~4h。

7.一种如权利要求1-6所述二价锰离子配位聚合物的应用,其特征在于,所述二价锰离子配位聚合物可用作氙灯照射下光电催化水分解产氧的催化剂。

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【技术特征摘要】

1.一种二价锰离子配位聚合物,其特征在于,所述二价锰离子配位聚合物的化学表达式为{[mn2(h2o)4(4-pdca)2]·5h2o}n。

2.一种如权利要求1所述二价锰离子配位聚合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述二价锰离子配位聚合物的制备方法,其特征在于,s1中所述锰盐为四水合氯化锰、四水合硫酸锰或四水合乙酸锰。

4.根据权利要求2所述二价锰离子配位聚合物的制备方法,其特征在于,s1中所述锰盐、去离子水、4-pdca和dmf溶剂的摩尔体积比为0.2~...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘杰郑楠卢久富
申请(专利权)人:陕西理工大学
类型:发明
国别省市:

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