一種銀杯芳烴配合物單晶及其制備方法和應用技術

本發明專利技術屬配位化學和光催化領域，具體公開了一種銀杯芳烴配合物單晶及其制備方法和應用。本發明專利技術配合物單晶通過將硝酸銀、25,26,27,28?四(吡啶?3?甲氧基)杯[4]芳烴與甲醇加入到硬質玻璃管中并封管水熱法合成。其化學式為：[AgL0.5(NO3)]，其中L＝25,26,27,28?四(吡啶?3?甲氧基)杯[4]芳烴；屬于單斜晶系，空間群為C2/c,β＝129.073(2)°,該配合物常溫下具有穩定的光催化降解硝基苯性能，且催化活性好，具有很好的推廣應用價值。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及配位化學和光催化領域，具體涉及一種具有催化光降解硝基苯的銀配合物單晶及其制備方法和應用。
技術介紹
硝基苯是一種劇毒化學品，是美國環保局、歐共體以及我國優先控制有毒有機污染物之一。此類化合物對人體及微生物的毒性極大，人體可通過吸入、食入、經皮膚吸收而產生毒性作用，主要引起高鐵血紅蛋白血癥，可引起溶血及肝損害，還具有致癌、致畸、致突變等潛在毒性。該類化合物難溶于水，在水中具有極高的穩定性，為生物難降解化合物，所以造成水體污染會持續相當長的時間。由于其高度的穩定性和殺菌性，普通的生物、化學方法很難將其降解。因此含硝基化合物廢水的處理一直是水處理研究中倍受關注的課題。基于此，廣大化學家開發了許多新穎的能夠降解硝基苯的方法。其中，光催化降解硝基苯激起了人們的興趣，因為此技術不僅能夠有效地降解硝基苯，并且它的分解產物大多是無危害的無機物，不會造成二次污染。近年研究表明，功能配合物應用于光催化降解污染物，不僅能帶寬帶可調，可以增強功能配合物的吸光性能，而且可以有效分離光生電子和空缺。功能配合物的低維結構不僅可以增加材料的比表面積，同時可以提高物質的傳輸速率；功能配合物的金屬離子和配體直接的相互作用可以有效改善分離光生電子-空缺，進而提高光催化反應活性。因此，利用配合物作為光催化劑是降解硝基苯的研究熱點。目前光降解硝基苯的功能配合物沒見相關文獻報道。
技術實現思路
本專利技術目的在于提供一種穩定性好、催化光降解硝基苯活性好的銀配合物單晶；另一目的是提供其制備方法和應用。為實現本專利技術目的，本專利技術銀配合物單晶通過下列方法制備獲得：將硝酸銀、25,26,27,28-四(吡啶-3-甲氧基)杯[4]芳烴與甲醇加入到硬質玻璃管中并封管，隨后將玻璃管放入80-90℃烘箱中反應，然后以5℃/h的速率使玻璃管緩慢降溫，溫度降至室溫后，即得到目標產物。制備方法中硝酸銀：25,26,27,28-四(吡啶-3-甲氧基)杯[4]芳烴的摩爾比例是2：1。制備方法中甲醇加入量為4-5毫升。該配合物作為催化劑在紫外光照射下，應用于降解硝基苯污染物。在用于光催化降解硝基苯的反應中具有較高的光反應催化活性，可使水中的硝基苯完全降解。本專利技術配合物單晶的化學式為：[AgL0.5(NO3)]，其中L＝25,26,27,28-四(吡啶-3-甲氧基)杯[4]芳烴；屬于單斜晶系，空間群為C2/c,β＝129.073(2)°,本專利技術優點在于:制備方法簡單，收率較高,達67％以上。常溫下具有穩定的光催化降解硝基苯性能，且催化活性好，紫外光照射下140分鐘后硝基苯降解完全，且反復使用后仍具有較好的催化活性，具有很好的推廣應用價值。附圖說明圖1為本專利技術銀配合物晶體中銀的配位環境圖；圖2為本專利技術銀配合物單晶結構圖；圖3為本專利技術銀配合物單晶粉末衍射圖譜、單晶模擬粉末衍射圖譜、光催化降解硝基苯后本專利技術銀配合物單晶的粉末衍射圖譜對比圖；其中，1為單晶模擬，2為本專利技術銀配合物單晶，3為第一次光催化降解硝基苯后本專利技術銀配合物單晶的粉末衍射圖譜；4為第三次光催化降解硝基苯后本專利技術銀配合物單晶的粉末衍射圖譜。圖4為本專利技術銀配合物催化光降解硝基苯的吸光度變化圖。具體實施方式下面通過實例對本專利技術做進一步的說明：實施例1：合成銀配合物單晶催化劑將硝酸銀(4mg,0.02mmol)和配體L(8mg,0.01mmol)溶解在甲醇(4mL)中，放入硬質玻璃管中并封管，烘箱中90℃恒溫三天反應，然后以5℃/h的速率使玻璃管緩慢降溫，降至室溫，得到無色塊狀晶體，即為銀配合物單晶催化劑。該無色塊狀晶體的分子式為：[AgL0.5(NO3)]。收率67％。在顯微鏡下選取合適大小的單晶在室溫下進行X–射線衍射實驗。在BrukerSmartApex-IICCD衍射儀上，用經石墨單色器單色化的Mo–Kα射線以方式收集衍射數據。用BrukerSAINT程序進行數據還原。部分結構的衍射數據用SADABS程序進行吸收校正。晶體結構由直接法結合差值Fourier合成解出。全部非氫原子坐標及各向異性參數進行全矩陣最小二乘法修正，C–H原子位置按理論模式計算確定。配合物中金屬銀的配位環境圖見圖1；配合物的晶體結構圖見圖2；詳細的晶體測定數據見表1。表1配合物的主要晶體學數據實施例2：本專利技術銀配合物催化劑在光催化降解硝基苯中的具體應用在60mL濃度約為5×10-4mol/L的硝基苯水溶液中加入20mg實施例1制得的無色塊狀晶體，在黑暗環境下攪拌30分鐘。達到吸附-解吸平衡后，用氙燈350W紫外光進行頂部照射，光源離反應器頂面的距離為10厘米。用瓦里安紫外-可見光光譜儀檢測，光照連續反應2小時20分鐘，每隔20分鐘手動進樣一次進行檢測，2小時20分鐘后硝基苯降解完全，見圖4。此外，本專利技術銀配合物催化劑催化降解三次硝基苯后，仍然保持較好的穩定性，見圖3。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種銀杯芳烴配合物晶體，其特征在于，該配合物單晶的化學式為：[AgL0.5(NO3)]，其中L＝25,26,27,28?四(吡啶?3?甲氧基)杯[4]芳烴；屬于單斜晶系，空間群為C2/c,β＝129.073(2)°,其結構簡式如下：

【技術特征摘要】
1.一種銀杯芳烴配合物晶體，其特征在于，該配合物單晶的化學式為：[AgL0.5(NO3)]，其中L＝25,26,27,28-四(吡啶-3-甲氧基)杯[4]芳烴；屬于單斜晶系，空間群為C2/c,β＝129.073(2)°,其結構簡式如下：2.制備如權利要求1所述的銀杯芳烴配合物晶體的方法，其特征在于，通過如下方法實現：將硝酸銀、25,26,27,28-四(吡啶-3-甲...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉雷雷，余彩霞，石云峰，邢云，陳靜，
申請(專利權)人：安陽師范學院，
類型：發明
國別省市：河南;41