一种锆类有机框架材料及其制备方法和用途

摘要

本发明公开了一类新型功能化UiO‑66体系锆有机框架催化剂材料及其制备方法和该催化剂材料在可见光催化裂解水产氢方面的应用。所述锆类有机框架材料的制备方法包括步骤：1)配体2,5‑二甲基硫醚对苯二甲酸的制备；和2)锆类有机框架催化剂材料(UiO‑66(Zr)‑(SCH₃)₂)的制备。根据本发明的制备方法简单、稳定。得到的锆金属有机框架催化剂材料结构稳定，可用于光电化学分解水产氢的光电极材料，性能优于已报导的用于光电化学分解水产氢的金属有机框架材料。该材料亦可以用于可见光催化产氢，性能优异，有利于在清洁能源与环境可持续发展中的应用。

主权项

一种锆类有机框架材料(UiO‑66(Zr)‑(SCH₃)₂)，所述锆类有机框架材料按照如下制备方法制备，所述制备方法包括步骤：1)配体2,5‑二甲基硫醚对苯二甲酸的制备按重量份计，称取4至70份如下结构式(1)所示的2,5‑二烷基巯基对苯二甲酸于反应器中，然后加入4至80份丙酮，搅拌后再加入80至250份K₂CO₃和0.3至2.0份CH₃I，搅拌至颜色由橙色变为浓稠黄白色时旋蒸，得到白色固体，然后将白色固体溶于去离子水，置于冰水浴中滴加浓盐酸至反应体系pH为1至2，出现大量黄色沉淀，最后抽滤得到黄色固体，再用大量去离子水洗。将得到的黄色样品置于真空箱中干燥，其中取代基R选自C1至C6的烷基；2)锆类有机框架催化剂材料(UiO‑66(Zr)‑(SCH₃)₂)的制备按重量份计，取3‑80份四氯化锆、0.1‑2.0份冰醋酸、20份N,N’‑二甲基甲酰胺(DMF)于反应器中，超声分散至四氯化锆溶解，呈无色透明溶液，然后称量步骤1)中制备的配体2,5‑二甲基硫醚对苯二甲酸4‑80份，投入此溶液之中，N₂保护，将反应器放入的油浴80‑150℃中加热5‑30h，反应结束后，将混合液移至离心管中，进行离心，得到黄色UiO‑66(Zr)‑(SCH₃)₂粗产物，用DMF进行洗涤，洗涤后再用二氯甲烷洗涤，离心后得到UiO‑66(Zr)‑(SCH₃)₂自然晾干。