本發(fā)明涉及金屬配合物,具體涉及一種雙帽型有機錫羧酸酯配合物及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、金屬配合物在光催化產(chǎn)過氧化氫(h2o2)領(lǐng)域的研究主要源于h2o2作為一種重要的化學(xué)品,在多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。h2o2是一種環(huán)境友好的氧化劑,廣泛用于消毒、化工生產(chǎn)、污水處理和漂白等方面。同時,它也是一種相對穩(wěn)定的能源載體,比氫能易于儲存。傳統(tǒng)的h2o2制造方法,如蒽醌氧化工藝,涉及多步氫化反應(yīng),不僅消耗大量能源,還會產(chǎn)生污染廢物。因此,人們迫切需要開發(fā)更綠色、經(jīng)濟、安全和可持續(xù)的h2o2生產(chǎn)技術(shù)。光催化產(chǎn)h2o2技術(shù),即以水(h2o)和氧氣(o2)為原料,以太陽能為能源,通過光催化劑的作用合成h2o2,被認為是一種具有潛力的綠色化學(xué)過程。這種技術(shù)具有反應(yīng)條件溫和、操作簡單可控和無二次污染等優(yōu)點。在光催化產(chǎn)h2o2的過程中,金屬配合物作為光催化劑發(fā)揮著關(guān)鍵作用。配位化合物是由金屬與配體直接配位形成的,其金屬配體和非金屬配體可分別作為氧化或還原位點,有利于縮小兩類催化位點之間的距離,提高金屬與配體之間的電荷轉(zhuǎn)移效率。特別是中空的多金屬團簇,不僅可以實現(xiàn)金屬-非金屬協(xié)同催化,而且其豐富的空腔易于被底物進入,增加了反應(yīng)分子與催化活性位點之間的接觸,從而提高了光催化性能。然而,光催化產(chǎn)h2o2的效率仍受到多種因素的限制,如光催化劑對太陽光吸收范圍小、光生電荷分離和遷移效率低下、副反應(yīng)多以及h2o2選擇性差等。因此,開發(fā)具有高效光催化性能、高選擇性和穩(wěn)定性的金屬配合物光催化劑是當(dāng)前研究的重點。h2o2作為一種重要的化學(xué)品具有廣泛的應(yīng)用需求,而傳統(tǒng)的制造方法存在環(huán)境污染和能源消耗等問題。光催化產(chǎn)h2o2技術(shù)作為一種綠色、經(jīng)濟、安全和可持續(xù)的h2o2生產(chǎn)技術(shù)備受關(guān)注,而金屬配合物作為光催化劑在提高光催化性能和h2o2選擇性方面發(fā)揮著重要作用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷,并提供至少后面將說明的優(yōu)點。
2、本發(fā)明還有一個目的是提供一種雙帽型有機錫羧酸酯配合物,其為新型配合物,具有優(yōu)異的結(jié)晶性能,易于重結(jié)晶回收。
3、本發(fā)明還有一個目的是提供一種制備雙帽型有機錫羧酸酯配合物的方法,其通過一步法自組裝合成,易合成,合成成本低。
4、本發(fā)明還有另外一個目的是提供雙帽型有機錫羧酸酯配合物作為光催化劑在光催化產(chǎn)h2o2,光催化產(chǎn)h2o2的速率與現(xiàn)有文獻中報道的產(chǎn)h2o2速率最高的光催化劑的光催化產(chǎn)h2o2的速率相當(dāng),具有良好的應(yīng)用前景。
5、為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點,提供了一種雙帽型有機錫羧酸酯配合物,其具有如下式(i)的結(jié)構(gòu):
6、
7、(i)
8、其中,r為烷基或烷氧基。
9、優(yōu)選的是,其中,r為甲氧基。
10、本發(fā)明的目的還可以進一步由雙帽型有機錫羧酸酯配合物的制備方法來實現(xiàn),該制備方法包括:向反應(yīng)容器中加入間位取代的苯甲酸作為配體,二甲基氧化錫,以及有機溶劑,攪拌回流反應(yīng),反應(yīng)后冷卻至室溫,過濾,濾液自然蒸發(fā)放置結(jié)晶得雙帽型有機錫羧酸酯配合物晶體。
11、優(yōu)選的是,其中,配體,二甲基氧化錫,以及有機溶劑的混合比例為1?mmol?:?1mmol?:?50?ml。
12、優(yōu)選的是,其中,有機溶劑為甲苯或二氧六環(huán)。
13、優(yōu)選的是,其中,回流反應(yīng)時間為10?h。
14、本發(fā)明的目的還可以進一步由雙帽型有機錫羧酸酯配合物作為光催化劑在催化生產(chǎn)h2o2中的應(yīng)用來實現(xiàn)。
15、優(yōu)選的是,其中,光催化產(chǎn)h2o2的速率為4.93×103μmol·g-1·h-1。
16、本發(fā)明至少包括以下有益效果:
17、本發(fā)明的雙帽型有機錫羧酸酯配合物為新型化合物,其制備方法簡單,合成成本低,本發(fā)明的雙帽型有機錫羧酸酯配合物可作為光催化劑用于光催化生產(chǎn)h2o2,光催化產(chǎn)h2o2的速率為4.93×103μmol·g-1·h-1,與現(xiàn)有文獻中報道的產(chǎn)h2o2速率最高的光催化劑的光催化產(chǎn)h2o2的速率相當(dāng),具有良好的應(yīng)用前景。
18、本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn),部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
1.一種雙帽型有機錫羧酸酯配合物,其特征在于,其具有如下式(i)的結(jié)構(gòu):
2.如權(quán)利要求1所述的雙帽型有機錫羧酸酯配合物,其特征在于,r為甲氧基。
3.一種制備如權(quán)利要求1或2所述的雙帽型有機錫羧酸酯配合物的方法,其特征在于,包括:向反應(yīng)容器中加入間位取代的苯甲酸作為配體,二甲基氧化錫,以及有機溶劑,攪拌回流反應(yīng),反應(yīng)后冷卻至室溫,過濾,濾液自然蒸發(fā)放置結(jié)晶得雙帽型有機錫羧酸酯配合物晶體。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,配體,二甲基氧化錫,以及有機溶劑的混合比例為1?mmol?:?1?mmol?:?50?ml。
5.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,有機溶劑為甲苯或二氧六環(huán)。
6.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,回流反應(yīng)時間為10?h。
7.如權(quán)利要求1或2所述的雙帽型有機錫羧酸酯配合物作為光催化劑在催化生產(chǎn)h2o2中的應(yīng)用。
8.如權(quán)利要求1所述的雙帽型有機錫羧酸酯配合物作為光催化劑在催化生產(chǎn)h2o2中的應(yīng)用,光催化產(chǎn)h2o2的速率為4.93×103?μmol·g-1·h-1。