【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料科学与催化，具体为一种可见光驱动共价有机框架复合催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、水源环境的质量决定了人类生存与发展的条件，而药品与个人护理用品(ppcps)的大量使用与不正当排放已在废水和地表水中被检测出，这已然给自然环境和生物带来了潜在的威胁，其中，尼扎替丁(nztd)作为治疗胃肠道疾病的药物，是目前主流的第三代强效h2受体拮抗药，具有高效持续的胃酸分泌抑制作用和胃蛋白酶分泌抑制作用，降低体内基础胃酸。但在使用过程中由于人体无法完全代谢，随排泄物释放到水体中，基于亚硝胺作用，nztd中的二甲胺(dma)官能团转化成n-亚硝基二甲胺(ndma)具有强烈的生物毒性，被列为ⅱ类致癌物，基于呼吸，皮肤接触等方式进一步提高了致癌风险，威胁人类健康。如何解决自然环境中的尼扎替丁及其副产物对生物的威胁是一项极大的挑战，因此，探究一种高效，环保，经济的方法用于降解尼扎替丁污水是很有必要的。
2、虽然基于共价有机框架材料的高级氧化技术已经说明能够降解污染物，但是由于电子空穴对的重组促使反应的低效率，而金属纳米粒子(如：ag，au)的高电子密度以及可移动的导电电子在可见光范围内有利于电子的转移，有效避免电子在材料中的累积，因此，设计一种新型复合光催化剂，提高电子空穴对的分离是很有意义的。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种可见光驱动共价有机框架复合催化剂及其制备方法，解决了基于共价有机框架材料的高级氧化技术由于电子空穴对的重组促使反应的低效率
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种可见光驱动共价有机框架复合催化剂的制备方法，包括如下重量份的组分：共价有机框架材料20—30份、金纳米颗粒1—5份、银纳米颗粒1—5份、偶氮二异丁腈0.5—2份、1,2-乙基二硫醇2—4份、l－谷胱甘肽2—4份、超纯水30—50份、乙醇10—20份、pvp粉末5—10份、氨水2—5份、硝酸银0.1—0.5份。
3、优选的，所述共价有机框架材料由2,4,6-三4-氨基苯基-1,3,5-三嗪和1,4-二醛基-2,5-二乙烯基苯在乙腈和冰醋酸中反应制备而成。
4、优选的，所述金纳米颗粒和银纳米颗粒的平均粒径均小于5nm。
5、优选的，所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：
6、将2,4,6-三4-氨基苯基-1,3,5-三嗪和1,4-二醛基-2,5-二乙烯基苯按摩尔比2:3溶于乙腈和冰醋酸的混合溶液中，在室温下反应70—75小时，得到共价有机框架材料；
7、将制备得到的共价有机框架材料与偶氮二异丁腈混合，在氮气气氛下加入1,2-乙基二硫醇，于85-95℃下反应70—75小时，离心得到共价有机框架-sh材料；
8、将共价有机框架-sh材料超声分散在超纯水中，加入hauc l4·3h2o，室温搅拌2—3小时后，加入l-谷胱甘肽，继续搅拌2—3小时，然后加热至75-85℃，反应47—49小时，离心得到共价有机框架/金纳米颗粒复合材料；
9、将共价有机框架/金纳米颗粒复合材料与pvp粉末混合，加入超纯水超声分散，加入硝酸银和氨水溶液，于65-75℃下反应6—8小时，洗涤干燥，得到cof/au/ag双金属复合光催化剂。
10、优选的，所述使用的乙腈和冰醋酸的体积比为1:1。
11、优选的，所述hauc l4·3h2o的加入量为共价有机框架-sh材料质量的10％—30％。
12、优选的，所述硝酸银和氨水的质量比为1:10。
13、本专利技术提供了一种可见光驱动共价有机框架复合催化剂及其制备方法。
14、具备以下有益效果：
15、1、本专利技术通过所制备的共价有机框架/金/银双金属复合催化剂在可见光范围内(400-800nm)具有高光吸收率，能够有效利用太阳光作为光源，显著提高光催化反应的效率；金和银纳米颗粒的引入，增加了光生电子和空穴的分离效率，从而增强了光催化活性。
16、2、本专利技术的催化剂对尼扎替丁等有机污染物具有高效的降解能力，实验表明其在50分钟内能够完全降解尼扎替丁，降解效率高于90％；双金属的协同效应能够生成更多的活性氧物种，进一步提高了有机污染物的降解效率。
17、3、本专利技术所制备的共价有机框架材料具有高比表面积和良好的化学热稳定性，使得催化剂在多次使用后仍能保持稳定的催化性能；实验表明，催化剂在经过多次循环使用后，仍能保持其高效的光催化性能，表现出良好的稳定性和重复使用性。
18、4、本专利技术采用一锅法制备共价有机框架/金/银双金属复合催化剂，工艺简单，条件温和，可操作性强，适合大规模生产；制备过程中使用的原料易得，成本较低，实验重复性高，适合工业化应用。
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1.一种可见光驱动共价有机框架复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下重量份的组分：共价有机框架材料20—30份、金纳米颗粒1—5份、银纳米颗粒1—5份、偶氮二异丁腈0.5—2份、1,2-乙基二硫醇2—4份、l－谷胱甘肽2—4份、超纯水30—50份、乙醇10—20份、PVP粉末5—10份、氨水2—5份、硝酸银0.1—0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种可见光驱动共价有机框架复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述共价有机框架材料由2,4,6-三4-氨基苯基-1,3,5-三嗪和1,4-二醛基-2,5-二乙烯基苯在乙腈和冰醋酸中反应制备而成。
3.根据权利要求1所述的一种可见光驱动共价有机框架复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述金纳米颗粒和银纳米颗粒的平均粒径均小于5nm。
4.根据权利要求1所述的一种可见光驱动共价有机框架复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种可见光驱动共价有机框架复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述使用的乙腈和冰醋酸的体积比为1:1。
7.根据权利要求4所述的一种可见光驱动共价有机框架复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述硝酸银和氨水的质量比为1:10。
...【技术特征摘要】
1.一种可见光驱动共价有机框架复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下重量份的组分：共价有机框架材料20—30份、金纳米颗粒1—5份、银纳米颗粒1—5份、偶氮二异丁腈0.5—2份、1,2-乙基二硫醇2—4份、l－谷胱甘肽2—4份、超纯水30—50份、乙醇10—20份、pvp粉末5—10份、氨水2—5份、硝酸银0.1—0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种可见光驱动共价有机框架复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述共价有机框架材料由2,4,6-三4-氨基苯基-1,3,5-三嗪和1,4-二醛基-2,5-二乙烯基苯在乙腈和冰醋酸中反应制备而成。
3.根据权利要求1所述的一种可见光驱动共价有机框架复合催化剂的制备方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李庆，郭宇娟，刘胜，张骋，袁梦怡，程镇平，廖子祥，涂君怡，贺语铖，徐祖顺，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：
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