一类双金属催化光功能性POM/MOFs的制备方法及应用

摘要

本发明涉及光催化材料技术领域，一类双金属催化光功能性POM/MOFs的制备方法及应用，以多金属氧酸盐POM为光功能性基团，L为连接配体，过渡金属盐Tm中的Cu²⁺、Co²⁺或Fe²⁺作为节点，通过水热合成方法或分层扩散方法制得具有孔道结构的双金属催化光功能性POM/MOFs目标材料，并将目标材料POM/MOFs应用在光功能性催化碳‑碳偶联反应中。本发明的制备方法合成步骤简单、易操作、耗能少、产率高、得到的功能材料化学性质稳定，易于大面积推广应用。MOFs光催化材料比表面积大，使用量只需要底物的千分之六，在18W节能灯的照射下，就有很好的转化率和可重复利用性，适合工业大规模生产之需求。

主权项

一类双金属催化光功能性POM/ MOFs的制备方法，其特征在于：以多金属氧酸盐POM为光功能性基团，L为连接配体，过渡金属盐Tm中的Cu²⁺、Co²⁺或Fe²⁺作为节点，通过水热合成方法或分层扩散方法制得具有孔道结构的双金属催化光功能性POM/ MOFs，其合成路线如下：Tm + POM + L → POM/ MOFs；所述过渡金属盐Tm选自Cu(NO₃)₂、FeCl₂、CuCl₂、CoCl₂或Cu(Ac)₂中的一种；所述连接配体L选自4,4′‑BPY、BPP、BPY‑NH₂或DPDO中的一种；所述多金属氧酸盐POM选自[SiW₁₁RuO₃₉(H₂O)]^5–、[W₁₀O₃₂]^4–或[Nb₆O₁₉]^8–中的一种；所述通过水热合成方法制备一类双金属催化光功能性POM/ MOFs，包括以下步骤：（a）、将多金属氧酸盐POM、过渡金属盐Tm及连接配体L按照0.5‑1.5：5.5‑6.5：5.5‑6.5的摩尔比加入乙腈和水中，并用1 mol·L^–1 CH₃COOH调节溶液至弱酸性，pH值为4.0~8.0，搅拌时间为2~12 h，所述乙腈和水的体积比为2.5‑3.5：4.5‑5.5；（b）、将制得的反应液置于烘箱中，温度控制在120~160 ^oC，时间控制在70~80 h，有晶体析出即可制得目标材料POM/ MOFs；所述通过分层扩散方法制备一类双金属催化光功能性POM/ MOFs，包括以下步骤：（a）、将多金属氧酸盐POM、过渡金属盐Tm加入水中制得下层溶液，将连接配体L加入乙腈中制得上层溶液，中间层为乙腈和水的混合溶液，所述多金属氧酸盐POM、过渡金属盐Tm及连接配体L的摩尔比为0.5‑1.5：1.5‑2.5：3.5‑4.5，所述乙腈和水的体积比为4.0‑6.0：4.5‑5.5；（b）、将制得的反应液置于试管中，室温下反应2~3周，有晶体析出即可制得目标材料POM/ MOFs。