【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料制备及光催化领域，具体是提出一种制备酰腙键连接的三组分cof的方法，并进行光催化全分解水产h2和h2o2的应用。
技术介绍
1、进入21世纪之后能源短缺和环境污染问题越来越受到人们的重视。为了解决这两个问题，人们开始探究使用太阳能等清洁可再生能源来代替化石能源以实现人类社会的绿色可持续发展。光催化分解水制h2和h2o2是一种实现太阳能高效利用的方式，其关键在于找到合适的光催化剂。然而，当前大部分光催化剂的应用受到了光生载流子复合、吸收光谱范围狭窄以及长期光稳定性不佳等问题的限制，难以真正实现实际应用。对应于光催化领域，cofs拥有的大比表面积使其有更多的位点进行催化反应，强共价键使其拥有良好的化学稳定性和热稳定性。cofs在光催化领域拥有上述诸多优点，因而探究cofs的合成及其光催化全分解水性能，对解决环境污染和能源短缺问题是非常有意义的。
2、本专利技术研究发现，三组分cofs通过产生有序的各向异性平铺和形状异常但有序的孔隙，大大增强了骨架和孔隙的复杂性，实现cofs结构多样化，大大扩展了多孔有机材料的结构和功能的可设计性。此外，酰肼和醛通过共缩聚反应可以合成通过酰腙键连接的腙型cofs，通过酰腙键连接的cofs具有好的热稳定性和化学稳定性。腙型cofs的结晶度可以与含硼型cofs相媲美，但其对水不敏感，不会像含硼型cofs一样容易发生水解，而且酰腙键上的氮原子的存在为负载金属提供了大量位点，这使腙型cofs在光催化等诸多方面的应用拥有巨大的优势。
3、本专利技术制备的酰腙键连接的三组
技术实现思路
1、本专利技术利用溶剂热法，制备了一种酰腙键连接的三组分共价有机框架材料，并使用nabh4还原法将pt金属纳米颗粒负载到共价有机框架材料上，制备得到pt@btd-cof。该方法具有可重复操作性，在不使用牺牲剂的情况下，在可见光范围内光催化全分解水产h2和h2o2，对三组分共价有机框架材料在光催化全分解水上的研究有着推动作用。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种酰腙键连接的三组分共价有机框架材料，所述共价有机框架材料为pt@btd-cof，合成共价有机框架的单体为苯并[1,2-b:3,4-b′:5,6- b′]三噻吩-2,5,8-三醛、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和2,5-二乙氧基对苯二甲酰肼；金属pt纳米颗粒采用nabh4还原法负载在共价有机框架材料btd-cof上。
4、一种酰腙键连接的三组分共价有机框架材料的制备方法：采用溶剂热法将苯并[1,2-b:3,4-b′:5,6- b′]三噻吩-2,5,8-三醛、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和2,5-二乙氧基对苯二甲酰肼合成酰腙键连接的三组分共价有机框架材料btd-cof；采用nabh4还原法在共价有机框架材料btd-cof上负载金属pt纳米颗粒制备pt@btd-cof，其中金属pt纳米颗粒来源为六水合氯铂酸（h2ptcl6.6h2o）。
5、进一步的，所述共价有机框架材料btd-cof的制备方法具体包括：将苯并[1,2-b:3,4-b′:5,6- b′]三噻吩-2,5,8-三醛、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪、2,5-二乙氧基对苯二甲酰肼和醋酸加入到有机溶剂混合溶液中；冷冻-解冻循环脱气3次后真空封管，将处于密封真空状态的反应体系从室温升温至120 ℃，保温3天后再降温至室温，经抽滤洗涤干燥制得。
6、进一步的，苯并[1,2-b:3,4-b′:5,6- b′]三噻吩-2,5,8-三醛、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和2,5-二乙氧基对苯二甲酰肼的物质的量比为：1:1:3。
7、进一步的，所述有机溶剂混合溶液体系具体为邻二氯苯和正丁醇，两者的体积比为：1:1。
8、进一步的，所用醋酸的浓度为6 mol/l。
9、进一步的，nabh4还原负载金属pt纳米颗粒的方法具体包括：将三组分共价有机框架材料btd-cof与六水合氯铂酸、甲醇混合超声20 min，并置于磁力搅拌器上搅拌1.5 h，再将搅拌过后的溶液进行旋蒸除去甲醇，然后向得到的粉末中加入-18 ℃的冰甲醇与nabh4溶液，继续搅拌2 h，最后洗涤得到pt@btd-cof。
10、应用：所述的酰腙键连接的三组分共价有机框架材料pt@btd-cof在用于可见光驱动的不加牺牲剂的光催化全分解水产h2和h2o2。
11、本专利技术的显著优点在于：
12、1）本专利技术通过使用苯并[1,2-b:3,4-b′:5,6- b′]三噻吩-2,5,8-三醛、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和2,5-二乙氧基对苯二甲酰肼，通过溶剂热法得到一种酰腙键连接的三组分共价有机框架材料。所制备的材料具有较大的比表面积，较宽的光谱吸收与合适的能带结构；金属pt纳米颗粒负载在三组分共价有机框架材料后，在可见光下可以实现无其他牺牲剂添加下的光催化全分解水产h2和h2o2性能研究。
13、2）本专利技术的合成方法所用到的设备和化学试剂易于获取，工艺操作简便，工艺条件简单，适用性强，工业应用价值高，易于推广利用。
14、3）本专利技术在框架中通过酰腙键引入了富电子的苯并三噻吩和缺电子的三嗪基团，形成给体-π-受体结构基序，有利于光生激子的正向解离，从而产生高载流子分离效率，负载金属pt纳米颗粒后，在光催化全分解水产h2和h2o2中表现出优异的活性。
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1.一种酰腙键连接的三组分共价有机框架材料，其特征在于：所述共价有机框架材料为Pt@BTD-COF，合成三组分共价有机框架的单体为苯并[1,2-b:3,4-b′:5,6- b′]三噻吩-2,5,8-三醛、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和2,5-二乙氧基对苯二甲酰肼；金属Pt纳米颗粒采用NaBH4还原法负载在BTD-COF上。
2.如权利要求1所述一种酰腙键连接的三组分共价有机框架材料的制备方法，其特征在于：采用溶剂热法将苯并[1,2-b:3,4-b′:5,6- b′]三噻吩-2,5,8-三醛、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和2,5-二乙氧基对苯二甲酰肼合成酰腙键连接的三组分共价有机框架材料BTD-COF；采用NaBH4还原法在共价有机框架材料BTD-COF上负载金属Pt纳米颗粒制备Pt@BTD-COF，其中金属Pt纳米颗粒来源为六水合氯铂酸。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述三组分共价有机框架材料BTD-COF的制备方法具体包括：将苯并[1,2-b:3,4-b′:5,6- b′]三噻吩-2,5,8-三醛、
4.如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：苯并[1,2-b:3,4-b′:5,6- b′]三噻吩-2,5,8-三醛、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和2,5-二乙氧基对苯二甲酰肼的物质的量比为1:1:3。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂混合溶液体系具体为邻二氯苯和正丁醇，两者的体积比为：1:1。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所用醋酸的浓度为6 mol/L。
7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：NaBH4还原负载金属Pt纳米颗粒的方法具体包括：将三组分共价有机框架材料BTD-COF与六水合氯铂酸、甲醇混合超声20 min，并置于磁力搅拌器上搅拌1.5 h，再将搅拌过后的溶液进行旋蒸除去甲醇，然后向得到的粉末中加入-18 ℃的冰甲醇与NaBH4溶液，继续搅拌2 h，最后洗涤得到Pt@BTD-COF。
8.如权利要求1所述的酰腙键连接的三组分共价有机框架材料用于可见光驱动的不加牺牲剂的光催化全分解水产H2和H2O2上的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种酰腙键连接的三组分共价有机框架材料，其特征在于：所述共价有机框架材料为pt@btd-cof，合成三组分共价有机框架的单体为苯并[1,2-b:3,4-b′:5,6- b′]三噻吩-2,5,8-三醛、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和2,5-二乙氧基对苯二甲酰肼；金属pt纳米颗粒采用nabh4还原法负载在btd-cof上。
2.如权利要求1所述一种酰腙键连接的三组分共价有机框架材料的制备方法，其特征在于：采用溶剂热法将苯并[1,2-b:3,4-b′:5,6- b′]三噻吩-2,5,8-三醛、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和2,5-二乙氧基对苯二甲酰肼合成酰腙键连接的三组分共价有机框架材料btd-cof；采用nabh4还原法在共价有机框架材料btd-cof上负载金属pt纳米颗粒制备pt@btd-cof，其中金属pt纳米颗粒来源为六水合氯铂酸。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述三组分共价有机框架材料btd-cof的制备方法具体包括：将苯并[1,2-b:3,4-b′:5,6- b′]三噻吩-2,5,8-三醛、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪、2,5-二乙氧基对苯二甲酰肼和醋酸加入到有机溶剂混合溶液中；冷冻-解...
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