【技術實現步驟摘要】
【】本專利技術屬于光催化，具體涉及一種用于純水和空氣體系光催化產雙氧水的核殼型復合光催化劑snin4s8/cof及其制備方法和用途。
技術介紹
0、
技術介紹
1、雙氧水(h2o2)是一種綠色環保型氧化劑，廣泛應用于消毒、漂白、廢水處理和化學合成等領域。目前，工業上生產雙氧水主要是采用蒽醌工藝，該工藝每年生產的雙氧水占全球雙氧水總產量的95％以上。因此，亟需開發一種低成本、綠色可持續的h2o2生產技術。
2、半導體光催化生產h2o2技術是一種環保、安全和節能的技術，它以地球上豐富的氧氣和水為原料，以太陽能為能源，具有反應條件溫和、安全、零碳排放等優點，展現出替代傳統的蒽醌工藝的巨大潛力，被認為是一種理想的生產h2o2技術。制備高性能且穩定的光催化劑是這種技術的關鍵。已報道有多種材料諸如zno、cds、c3n4、金屬有機框架(mof)和共價有機框架(cof)等都可以用于光催化產生h2o2，其中，cof作為一種晶態多孔共價有機聚合物，由于其具有比表面積大、結構可調控、熱穩定性和化學穩定性高等優點，是光催化產生h2o2的理想候選材料之一。但是，單一cof作為光催化劑存在光生電子和空穴復合率高等問題，嚴重限制了它的應用。此外，現有的光催化劑大都依賴于乙醇、苯甲醇等空穴犧牲劑，而且需要通入純氧氣到反應體系，這會導致雙氧水的生產成本上升，且增加了后期雙氧水分離的難度。開發能在純水和空氣體系中光催化合成h2o2的cof基光催化劑無疑更具有重要的現實意義。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是克服現有技術的上述缺陷和滿足本領域研究和應用的需求，提供一種合成工藝簡單，操作簡便，可控性強，反應條件溫和，產率高，無需犧牲劑，在空氣和純水中即可高效光催化產生雙氧水的的核殼型復合光催化劑snin4s8/cof及其制備方法和用途。
2、為實現上述目的，本專利技術首先提供了一種核殼型復合光催化劑snin4s8/cof，其為片狀的snin4s8覆蓋在球狀的pt-cof表面而形成的一種核殼結構。
3、本專利技術還提供了所述核殼型復合光催化劑snin4s8/cof的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
4、1)在有機溶劑中，以2,3-二羥基對苯二甲醛和1,3,5-三(4-氨基苯基)苯為反應單體合成一種席夫堿類共價有機框架材料即pt-cof；
5、2)通過濕化學的方法在所述pt-cof表面原位生長snin4s8，得到所述的核殼型復合光催化劑snin4s8/cof。
6、優選地，所述的核殼型復合光催化劑snin4s8/cof的制備方法，其特征在于：
7、步驟1)為向乙腈中加入2,3-二羥基對苯二甲醛和1,3,5-三(4-氨基苯基)苯，再加入醋酸溶液，攪拌，靜置反應，將反應液離心，所得固體依次用n,n-二甲基甲酰胺、四氫呋喃和乙醇洗滌，干燥，即得pt-cof；
8、步驟2)為將步驟1)所制得的pt-cof分散到無水乙醇中，然后加入sncl4·5h2o、incl3·4h2o和硫代乙酰胺，攪拌，再加熱反應，將反應液離心，所得固體依次用水和乙醇洗滌，干燥，即得所述核殼型復合光催化劑snin4s8/cof。
9、進一步優選地，所述的核殼型復合光催化劑snin4s8/cof的制備方法，其特征在于：
10、步驟1)中，2,3-二羥基對苯二甲醛和1,3,5-三(4-氨基苯基)苯的摩爾比為1:1～2:1，所述醋酸溶液為3～12mol.l-1；所述攪拌為室溫攪拌1～10min；所述靜置反應為室溫條件下靜置3天；所述洗滌為依次用n,n-二甲基甲酰胺、四氫呋喃和乙醇各洗滌1～3次；所述干燥為40-80℃干燥12～48小時；
11、步驟2)中，所述分散為超聲分散；加入物質的摩爾比sncl4·5h2o：incl3·4h2o：硫代乙酰胺＝1:4:8～1:4:16；所述攪拌為室溫攪拌30～60min；所述加熱反應為加熱至60～80℃反應2～4h；所述洗滌為依次用水和乙醇各洗滌1～3次；所述干燥為40-60℃干燥12～48小時。
12、本專利技術又提供了所述的核殼型復合光催化劑snin4s8/cof在制備雙氧水中的用途，所述用途為所述核殼型復合光催化劑snin4s8/cof作為光催化生成雙氧水反應中的催化劑。
13、優選地，所述光催化生成雙氧水反應所使用的光源是帶有420nm截止濾光片的300w氙燈。
14、本專利技術的有益效果包括：
15、①將片狀的snin4s8原位生長在球狀的cof的表面，構筑了核殼型復合光催化劑snin4s8/cof，片狀的snin4s8對球狀的cof的的緊密包覆，不但能提供更多的反應活性位點，還有利于縮短光生電子的傳輸路徑，減少光生電子-空穴對的復合率，提高光生電子-空穴對的分離效率，從而顯著提高光催化活性；
16、②本專利技術合成工藝簡單，操作簡便，可控性強，反應條件溫和，產率高；
17、③本專利技術所制備的核殼型復合光催化劑snin4s8/cof可在純水和空氣氣氛的敞開體系中高效光催化產生雙氧水，生產成本低，有利于雙氧水的后期分離與收集，具有較好的經濟價值和應用前景。
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1.一種核殼型復合光催化劑SnIn4S8/COF，其為片狀的SnIn4S8覆蓋在球狀的PT-COF表面而形成的一種核殼結構。
2.一種如權利要求1所述的核殼型復合光催化劑SnIn4S8/COF的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
3.一種如權利要求2所述的核殼型復合光催化劑SnIn4S8/COF的制備方法，其特征在于：
4.一種如權利要求3所述的核殼型復合光催化劑SnIn4S8/COF的制備方法，其特征在于：
5.如權利要求1～4任一項所述的核殼型復合光催化劑SnIn4S8/COF在制備雙氧水中的用途，所述用途為所述核殼型復合光催化劑SnIn4S8/COF作為光催化生成雙氧水反應中的催化劑。
6.如權利要求5所述的用途，其特征在于：所述光催化生成雙氧水反應所使用的光源是帶有420nm截止濾光片的300W氙燈。
【技術特征摘要】
1.一種核殼型復合光催化劑snin4s8/cof，其為片狀的snin4s8覆蓋在球狀的pt-cof表面而形成的一種核殼結構。
2.一種如權利要求1所述的核殼型復合光催化劑snin4s8/cof的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
3.一種如權利要求2所述的核殼型復合光催化劑snin4s8/cof的制備方法，其特征在于：
4.一種如權利要求3所述的核殼型...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張勇，王右軍，劉宇郴，徐程龍，覃文清，皮嘉俊，呂海婧，
申請(專利權)人：湖北理工學院，
類型：發明
國別省市：
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