含有高分子聚乙烯亚胺修饰的多羰基二铁二硫簇化合物的光催化产氢体系、制法及制氢方法

摘要

本发明公开了一种含有高分子聚乙烯亚胺修饰多羰基二铁二硫簇化合物的光催化产氢体系，包括：高分子聚乙烯亚胺修饰的多羰基二铁二硫簇化合物、光敏剂、电子牺牲体和含水溶剂。本发明还公开了高分子聚乙烯亚胺共价修饰多羰基二铁二硫簇化合物的制备方法以及使用上述化合物构筑体系产氢的方法。所述本发明的光催化产氢体系能够高效产氢，特别是在中性条件下，光照产氢效率高，体系的稳定性高，以体系总体积为10mL计每次产氢量可达到155μmol，基于催化剂计算的氢气转换数达10607，体系组成成分廉价易得。

主权项

一种高分子聚乙烯亚胺共价修饰多羰基二铁二硫簇化合物的制备方法，包括如下步骤，该方法是利用多羰基二铁二硫簇上羧基与PEI上氨基的缩合反应将高分子聚合物聚乙烯亚胺引入到多羰基二铁二硫簇上，生成具有催化还原质子活性的水溶性多羰基二铁二硫簇聚合物；其特征在于：具体步骤如下：1)将0.08～0.12g C₁₅H₁₀Fe₂INO₅S₂与0.45～0.50g 4‑乙炔基苯甲酸溶解在20～30mL四氢呋喃中，再加入7～9mL无水三乙胺，氩气除气25分钟以上，除气完毕后加入0.015～0.020g Pd(PPh₃)₂Cl₂和0.008～0.010g CuI，回流5～7小时，反应完毕后，用硅胶柱分离，用甲醇/二氯甲烷＝1/10(v/v)的混合溶液冲淋得到产物S2；2)在12～17mL DMF和8～12mL二氯甲烷混合溶剂中加入0.05g S2和0.5～0.6g六氟磷酸苯并三唑‑1‑基‑氧基三吡咯烷基磷(简称PyBOP)，同时加入含0.08～0.12gPEI的DMF溶液，室温搅拌40～50小时；将反应混合液转入透析膜中透析100～150小时，冷冻干燥得到水溶性多羰基二铁二硫簇聚合物；其中，S1的分子结构式如下：其中，S2的分子结构式如下：