CN105964296B - 一种有机光催化剂及其制备方法 - Google Patents
一种有机光催化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105964296B CN105964296B CN201610268041.8A CN201610268041A CN105964296B CN 105964296 B CN105964296 B CN 105964296B CN 201610268041 A CN201610268041 A CN 201610268041A CN 105964296 B CN105964296 B CN 105964296B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photochemical catalyst
- catalyst
- organic
- preparation
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxy-2-propan-2-ylsulfonylethanimidamide Chemical compound CC(C)S(=O)(=O)CC(N)=NO LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 49
- 239000012024 dehydrating agents Substances 0.000 claims description 16
- -1 amides organic compound Chemical class 0.000 claims description 14
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- 238000011938 amidation process Methods 0.000 claims description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 7
- AZJPTIGZZTZIDR-UHFFFAOYSA-L rose bengal Chemical group [K+].[K+].[O-]C(=O)C1=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1C1=C2C=C(I)C(=O)C(I)=C2OC2=C(I)C([O-])=C(I)C=C21 AZJPTIGZZTZIDR-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 229960003138 rose bengal sodium Drugs 0.000 claims description 7
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N acridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- BGLGAKMTYHWWKW-UHFFFAOYSA-N acridine yellow Chemical compound [H+].[Cl-].CC1=C(N)C=C2N=C(C=C(C(C)=C3)N)C3=CC2=C1 BGLGAKMTYHWWKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 abstract description 11
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- WNXIVJBNOXJSAX-UHFFFAOYSA-N 4-(1,3,5-triazin-2-yl)benzoic acid Chemical class OC(=O)C1=CC=C(C=C1)C1=NC=NC=N1 WNXIVJBNOXJSAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N Bipyridyl Chemical group N1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 1
- WRLRISOTNFYPMU-UHFFFAOYSA-N [S].CC1=CC=CC=C1 Chemical compound [S].CC1=CC=CC=C1 WRLRISOTNFYPMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 230000001795 light effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N sulfamic acid group Chemical class S(N)(O)(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003918 triazines Chemical class 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0234—Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
- B01J31/0235—Nitrogen containing compounds
- B01J31/0245—Nitrogen containing compounds being derivatives of carboxylic or carbonic acids
- B01J31/0247—Imides, amides or imidates (R-C=NR(OR))
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明提出一种有机光催化剂，由如下重量份的组分制得：吖啶黄8‑10份，催化剂2‑3份和2，4，6‑三(4‑羧基苯基)‑1，3，5‑三嗪5‑6份，所述催化剂为对甲苯磺酸、浓硫酸、乙酸乙酯、磷酸或氨基磺酸中的一种。同时提出该有机光催化剂的制备方法。一种有机光催化剂及其制备方法与现有技术相比，制备原料易得，不含有价格昂贵的贵金属，对设备的要求不高，成本低廉；该有机光催化剂的光谱响应范围宽，即便是在紫外光和可见光照射下，也具有分解有害化学物质的作用，具有很强的光催化活性。
Description
技术领域
本发明属于环境净化光催化剂新材料技术领域，尤其涉及一种有机光催化剂及其制备方法。
背景技术
近年来，随着人们对工作、生活环境的卫生状况日益重视，各种环境净化催化剂材料也应运而生，其中光催化剂受到了研究者的广泛关注。光催化技术是一种高级氧化技术，其原理是光催化剂如二氧化钛(TiO2)在紫外光的作用下产生空穴和电子，并进一步通过化学作用产生具有高活性的自由基等一些高活性基团，这些物质能破坏污染物。
与传统的催化剂相比，光催化剂能有效的处理污染物，在紫外光以及可见光的照射下，能将污染物在短时间内完全降解或者矿化成对环境无害的产物，又或者将光能转化成化学能，并能促进有机物的合成与分解，因此，光催化剂在环境污染治理领域显示出了广阔的应用前景和市场价值。
目前，最常见的光催化剂为TiO2，其具有光催化效率高、稳定性好、价格低廉等优点，然而，TiO2同时也存在着量子效率低和太阳能利用率低的弊端。为了解决上述技术问题，研究者们作出了许多努力，如申请号为CN 2011101990804、CN 2011101170970等中国专利申请中公开的技术方案中即采用了各种金属和非金属元素掺杂、贵金属表面沉积、半导体复合、染料敏化等技术手段，虽然都取得了一定的进展，但是仍未从根本上解决其量子效率低和太阳能利用率低这两个重大问题。
有机光催化剂是一类新型的光催化剂，一方面，其具有分子结构易剪裁、能带结构可通过分子结构官能团修饰、能达到更高的光电转化效率的特点；另一方面，有机光催化剂具有更宽的光谱响应范围，不但对于紫外波段的太阳光有响应，对可见光波段乃至红外波段都有良好的响应，极大地拓宽了有响应的太阳光谱的范围；此外，有机光催化剂还具有质量轻、成本低、工艺简单、柔韧性好、易于大面积组装及小型化等优点。目前，几种典型的有机光催化剂——金属卟啉、金属酞菁和联吡啶等均具备上述优点，但是它们的光催化效率仍然有提高的空间。
因此，有必要寻求更为有效的方法，制备成本低廉、光谱响应范围宽、光催化效率高的新型有机光催化剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低廉、光谱响应范围宽、光催化效率高的新型有机光催化剂及其制备方法。
本发明采用以下技术方案：一种有机光催化剂，由如下重量份的组分制得：吖啶黄8-10份，催化剂2-3份和2，4，6-三(4-羧基苯基)-1，3，5-三嗪5-6份，所述催化剂为对甲苯磺酸、浓硫酸、乙酸乙酯、磷酸或氨基磺酸中的一种。
作为本发明的进一步改进，由如下重量份的组分制得：吖啶黄8份，催化剂2份和2，4，6-三(4-羧基苯基)-1，3，5-三嗪5份，所述催化剂为对甲苯磺酸、浓硫酸、乙酸乙酯、磷酸或氨基磺酸中的一种。
一种有机光催化剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：先在60-70℃下抽真空除去反应器中的水分，然后在反应器中按照质量比依次加入8-10份吖啶黄、2-3份催化剂和5-6份2，4，6-三(4-羧基苯基)-1，3，5-三嗪形成一反应体系，所述催化剂为对甲苯磺酸、浓硫酸、乙酸乙酯、磷酸或氨基磺酸中的一种，将反应体系温度升高到90-110℃后向反应器中加入脱水剂，继续将反应体系温度逐渐升高到150-180℃，在氮气氛围下搅拌20-30小时进行酰胺化反应，反应的同时将反应所得水分离出去，反应结束后通过抽真空脱去脱水剂，之后将体系降温至40℃时用20wt％-30wt％的碱性溶液中和至反应体系的pH值为6-8，将反应体系冷却至25℃室温，得到酰胺类有机化合物；
步骤S2：将步骤S1中制备得到的酰胺类有机化合物浸泡在离子交换剂中进行离子交换60-75小时，每隔5小时换一次新的离子交换剂，然后抽滤、烘干即可得有机光催化剂。
作为本发明的进一步改进，所述脱水剂为环己烷、苯或甲苯中的一种。
作为本发明的进一步改进，所述碱性溶液的溶质为氢氧化钠、氢氧化钾、乙二胺或三乙醇胺中的一种。
作为本发明的进一步改进，所述离子交换剂为溶质为酸性红94的20wt％-30wt％的水溶液。
一种有机光催化剂及其制备方法与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：制备原料易得，不含有价格昂贵的贵金属，对设备的要求不高，成本低廉；该有机光催化剂的光谱响应范围宽，即便是在紫外光和可见光照射下，也具有分解有害化学物质的作用，具有很强的光催化活性。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明下述实施例中所使用的原料来自于上海泉昕进出口贸易有限公司。
实施例1
一种有机光催化剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：先在60℃下抽真空除去反应器中的水分，然后在反应器中依次加入160g吖啶黄、40g对甲苯磺酸和100g 2，4，6-三(4-羧基苯基)-1，3，5-三嗪形成一反应体系，将反应体系温度升高到90℃后向反应器中加入脱水剂环己烷，继续将反应体系温度逐渐升高到150℃，在氮气氛围下搅拌20小时进行酰胺化反应，反应的同时将反应所得水分离出去，反应结束后通过抽真空脱去脱水剂，之后将体系降温至40℃时用20wt％的氢氧化钠溶液中和至反应体系的pH值为6，将反应体系冷却至25℃室温，得到酰胺类有机化合物；
步骤S2：将步骤S1中制备得到的酰胺类有机化合物浸泡在离子交换剂——溶质为酸性红94的20wt％的水溶液中进行离子交换60小时，每隔5小时换一次新的离子交换剂，然后抽滤、烘干即可得有机光催化剂。
实施例2
一种有机光催化剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：先在63℃下抽真空除去反应器中的水分，然后在反应器中依次加入180g吖啶黄、50g浓硫酸和110g 2，4，6-三(4-羧基苯基)-1，3，5-三嗪形成一反应体系，将反应体系温度升高到95℃后向反应器中加入脱水剂苯，继续将反应体系温度逐渐升高到160℃，在氮气氛围下搅拌22小时进行酰胺化反应，反应的同时将反应所得水分离出去，反应结束后通过抽真空脱去脱水剂，之后将体系降温至40℃时用25wt％的氢氧化钾溶液中和至反应体系的pH值为6.5，将反应体系冷却至25℃室温，得到酰胺类有机化合物；
步骤S2：将步骤S1中制备得到的酰胺类有机化合物浸泡在离子交换剂——溶质为酸性红94的22wt％的水溶液中进行离子交换65小时，每隔5小时换一次新的离子交换剂，然后抽滤、烘干即可得有机光催化剂。
实施例3
一种有机光催化剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：先在65℃下抽真空除去反应器中的水分，然后在反应器中依次加入200g吖啶黄、60g乙酸乙酯和120g 2，4，6-三(4-羧基苯基)-1，3，5-三嗪形成一反应体系，将反应体系温度升高到100℃后向反应器中加入脱水剂甲苯，继续将反应体系温度逐渐升高到170℃，在氮气氛围下搅拌25小时进行酰胺化反应，反应的同时将反应所得水分离出去，反应结束后通过抽真空脱去脱水剂，之后将体系降温至40℃时用30wt％的乙二胺溶液中和至反应体系的pH值为7，将反应体系冷却至25℃室温，得到酰胺类有机化合物；
步骤S2：将步骤S1中制备得到的酰胺类有机化合物浸泡在离子交换剂——溶质为酸性红94的25wt％的水溶液中进行离子交换70小时，每隔5小时换一次新的离子交换剂，然后抽滤、烘干即可得有机光催化剂。
实施例4
一种有机光催化剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：先在68℃下抽真空除去反应器中的水分，然后在反应器中依次加入160g吖啶黄、60g磷酸和120g 2，4，6-三(4-羧基苯基)-1，3，5-三嗪形成一反应体系，将反应体系温度升高到105℃后向反应器中加入脱水剂苯，继续将反应体系温度逐渐升高到180℃，在氮气氛围下搅拌28小时进行酰胺化反应，反应的同时将反应所得水分离出去，反应结束后通过抽真空脱去脱水剂，之后将体系降温至40℃时用30wt％的三乙醇胺溶液中和至反应体系的pH值为7.5，将反应体系冷却至25℃室温，得到酰胺类有机化合物；
步骤S2：将步骤S1中制备得到的酰胺类有机化合物浸泡在离子交换剂——溶质为酸性红94的28wt％的水溶液中进行离子交换75小时，每隔5小时换一次新的离子交换剂，然后抽滤、烘干即可得有机光催化剂。
实施例5
一种有机光催化剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：先在70℃下抽真空除去反应器中的水分，然后在反应器中依次加入160g吖啶黄、40g氨基磺酸和100g 2，4，6-三(4-羧基苯基)-1，3，5-三嗪形成一反应体系，将反应体系温度升高到110℃后向反应器中加入脱水剂甲苯，继续将反应体系温度逐渐升高到170℃，在氮气氛围下搅拌30小时进行酰胺化反应，反应的同时将反应所得水分离出去，反应结束后通过抽真空脱去脱水剂，之后将体系降温至40℃时用25wt％的氢氧化钠溶液中和至反应体系的pH值为8，将反应体系冷却至25℃室温，得到酰胺类有机化合物；
步骤S2：将步骤S1中制备得到的酰胺类有机化合物浸泡在离子交换剂——溶质为酸性红94的30wt％的水溶液中进行离子交换70小时，每隔5小时换一次新的离子交换剂，然后抽滤、烘干即可得有机光催化剂。
为测试以上实施例所制得的有机光催化剂的催化降解效果，将结合三个对比实施例进行以下实际应用(降解罗丹明)测试：称取80mg光催化剂加入80mL浓度为8mol/L罗丹明溶液中，避光搅拌1小时，使得罗丹明溶液在实施例和对比实施例的光催化剂表面达到吸附/脱附平衡。然后开启光源进行光催化，每隔5分钟取3mL反应液，经离心分离后，上清液用Cary-500分光光度计检测。根据光催化剂554nm处吸光值来确定降解过程中罗丹明浓度变化。其中，反应的光源来自于双玻璃夹套(通冷凝水)中的500W卤钨灯，使用滤光片以保证入射光为可见光(波长范围：420-800nm)。
对比实施例1
不加任何光催化剂。
对比实施例2
光催化剂为二氧化钛纳米粒子。
对比实施例3
光催化剂为吖啶黄。
测试结果如下表1所示。
表1 实施例与对比实施例光催化剂催化效果测试结果
| 检测项目 | 5分钟后 | 10分钟后 | 15分钟后 | 20分钟后 |
| 对比实施例1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 对比实施例2 | 0.95 | 0.88 | 0.86 | 0.85 |
| 对比实施例3 | 0.55 | 0.40 | 0.32 | 0.24 |
| 实施例1 | 0.21 | 0.03 | 0 | 0 |
| 实施例2 | 0.21 | 0.02 | 0 | 0 |
| 实施例3 | 0.19 | 0.03 | 0 | 0 |
| 实施例4 | 0.21 | 0.03 | 0 | 0 |
| 实施例5 | 0.20 | 0.02 | 0 | 0 |
注：表中数据为不同时间罗丹明浓度与初始浓度的比值
从上表1的数据可以看出，本发明制备得到的有机光催化剂的催化活性高于常见无机光催化剂二氧化钛及有机光催化剂吖啶黄，原因在于：本发明制备得到的有机光催化剂，提供了较多的表面活性位点，有利于光生电子和空穴的分离；另外，形成体型网状分子结构，具有较好的稳定性；分子结构新颖，将三嗪类、吖啶黄类和酸性红94共轭结构的官能团以化学键(共价键和离子键)的形式键接在同一有机化合物上，在这些功能官能团的协同作用下，使得该有机光催化剂光谱响应范围较宽，即便是在紫外光和可见光照射下，也具有分解有害化学物质的作用，具有很强的光催化活性。
一种有机光催化剂及其制备方法与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：制备原料易得，不含有价格昂贵的贵金属，对设备的要求不高，成本低廉；该有机光催化剂的光谱响应范围宽，即便是在紫外光和可见光照射下，也具有分解有害化学物质的作用，具有很强的光催化活性。
上述实施方式仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明精神和范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴。
Claims (3)
1.一种有机光催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S1：先在60-70℃下抽真空除去反应器中的水分，然后在反应器中按照质量比依次加入8-10份吖啶黄、2-3份催化剂和5-6份2,4,6-三(4-羧基苯基)-1,3,5-三嗪形成一反应体系，所述催化剂为对甲苯磺酸、浓硫酸、乙酸乙酯、磷酸或氨基磺酸中的一种，将反应体系温度升高到90-110℃后向反应器中加入脱水剂，继续将反应体系温度逐渐升高到150-180℃，在氮气氛围下搅拌20-30小时进行酰胺化反应，反应的同时将反应所得水分离出去，反应结束后通过抽真空脱去脱水剂，之后将体系降温至40℃时用20wt％-30wt％的碱性溶液中和至反应体系的pH值为6-8，将反应体系冷却至25℃室温，得到酰胺类有机化合物；
步骤S2：将步骤S1中制备得到的酰胺类有机化合物浸泡在离子交换剂中进行离子交换60-75小时，每隔5小时换一次新的离子交换剂，然后抽滤、烘干即可得有机光催化剂；所述离子交换剂为溶质为酸性红94的20wt％-30wt％的水溶液。
2.根据权利要求1所述的一种有机光催化剂的制备方法，其特征在于：所述脱水剂为环己烷、苯或甲苯中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种有机光催化剂的制备方法，其特征在于：所述碱性溶液的溶质为氢氧化钠、氢氧化钾、乙二胺或三乙醇胺中的一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610268041.8A CN105964296B (zh) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | 一种有机光催化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610268041.8A CN105964296B (zh) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | 一种有机光催化剂及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105964296A CN105964296A (zh) | 2016-09-28 |
| CN105964296B true CN105964296B (zh) | 2018-08-31 |
Family
ID=56993441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610268041.8A Active CN105964296B (zh) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | 一种有机光催化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105964296B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107983413B (zh) * | 2017-12-12 | 2020-12-04 | 金鹏飞 | 一种用于环境污染治理的富勒烯复合光催化剂 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102091654A (zh) * | 2010-11-19 | 2011-06-15 | 中国科学院化学研究所 | 膜状结构的有机半导体可见光光催化剂及其制法和应用 |
| KR20120086355A (ko) * | 2009-11-30 | 2012-08-02 | 고쿠리츠다이가쿠호우진 도쿄다이가쿠 | 가시광 응답형 광촉매 코팅 재료, 코팅 처리물 및 알레르겐 불활성화 방법 |
-
2016
- 2016-04-22 CN CN201610268041.8A patent/CN105964296B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120086355A (ko) * | 2009-11-30 | 2012-08-02 | 고쿠리츠다이가쿠호우진 도쿄다이가쿠 | 가시광 응답형 광촉매 코팅 재료, 코팅 처리물 및 알레르겐 불활성화 방법 |
| CN102091654A (zh) * | 2010-11-19 | 2011-06-15 | 中国科学院化学研究所 | 膜状结构的有机半导体可见光光催化剂及其制法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105964296A (zh) | 2016-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ameta et al. | Photocatalytic degradation of methylene blue over ferric tungstate | |
| CN102274739B (zh) | 铜-氮双掺杂二氧化钛光催化材料 | |
| CN103801294B (zh) | 一种活性炭负载氧化亚铜光催化剂及其方法 | |
| CN109589989B (zh) | ZnIn2S4纳米片包裹β-Bi2O3核壳异质复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108607590A (zh) | g-C3N4嫁接卤氧化铋微球光催化剂的制备方法及应用 | |
| CN106582812A (zh) | 一种金属锌卟啉轴向功能化二氧化钛的复合光催化剂及其制备方法 | |
| CN104785270B (zh) | 一种用于处理亚甲基蓝染料废水的可见光催化剂及其制备方法 | |
| CN110227503A (zh) | 一种常温一步制备卤化氧铋纳米片的方法 | |
| CN104475131A (zh) | 可见光响应型纳米片状氯氧化铋催化剂及其制备方法 | |
| CN111001400B (zh) | 一种二氧化钛材料及其制备方法 | |
| CN104841463A (zh) | 一种BiOCl/P25复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN103127958A (zh) | 一种金属铜卟啉/二氧化钛复合光催化剂的制备及其应用 | |
| CN103721699A (zh) | 一种NaInO2光催化剂及其制备方法 | |
| CN105268479A (zh) | 基于铁与邻菲罗啉的高效光催化剂及其制备方法 | |
| CN105964296B (zh) | 一种有机光催化剂及其制备方法 | |
| CN103785425A (zh) | 一种花状Bi2O(OH)2SO4光催化剂的制备方法及应用 | |
| CN113101980A (zh) | 一种具有可见光催化活性的TiO2/UiO-66复合材料的制备方法和应用 | |
| CN108479812A (zh) | 一种AgInS2/Bi2WO6异质结纳米片的制备方法和应用 | |
| CN107597101A (zh) | 简易水热法合成具有可见光响应的光催化剂Bi2WO6/SnO2纳米片的制备方法 | |
| CN109794289B (zh) | 一种手碟型草酸氧钛盐光催化剂及其制备方法 | |
| CN110575841A (zh) | 一种对亚甲基蓝光降解的新型光催化剂材料及其制备方法 | |
| CN102824905A (zh) | 氮-二氧化钛/三氧化二铋三元复合光催化材料及制备方法和用途 | |
| CN107519852A (zh) | 一种常温制备高效纳米二氧化钛光催化剂的方法 | |
| CN110038600A (zh) | 一种高效近红外光响应的复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN106179431B (zh) | 一种锌钛复合金属氧化物及其制备和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20180703 Address after: 210000 Xuanwu Road, Xuanwu District, Nanjing, Jiangsu 699-1 Applicant after: Nanjing Wanyuan nanoscale nanotechnology Co., Ltd. Address before: 315040 B3 building, R & D Park, Ningbo hi tech Development Zone, Zhejiang 509-512 Applicant before: High and new technology industrial development zone, Ningbo Xia Yuan Science and Technology Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: Room 107-157, block B, software building, No.9 Xinghuo Road, Jiangbei new district, Nanjing, Jiangsu 210000 Patentee after: NANJING WANYUAN QIANNA NANOMETER TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 210000 Xuanwu Road, Xuanwu District, Nanjing, Jiangsu 699-1 Patentee before: NANJING WANYUAN QIANNA NANOMETER TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220615 Address after: 210000 room 205, building 3, chuangxinhui, No.61, Wenjing Road, Jiangbei new district, Nanjing City, Jiangsu Province Patentee after: Jiangsu Hanqing Technology Research Institute Co.,Ltd. Address before: Room 107-157, block B, software building, No.9 Xinghuo Road, Jiangbei new district, Nanjing, Jiangsu 210000 Patentee before: NANJING WANYUAN QIANNA NANOMETER TECHNOLOGY CO.,LTD. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |