H2N-Cu-MOF/TpPa-1-COF光催化剂及其制备方法和应用
文献发布时间:2024-04-18 19:58:30
技术领域
本发明属于催化制氢领域,尤其涉及H
背景技术
随着人们对能源危机和环境污染问题的日益关注,寻找可持续的清洁能源已成为人类社会面临的最重大挑战之一。光催化水分解制氢在能源研究领域非常活跃,它是获得替代能源最有前途的策略,因此,人们致力于研发高效的光诱导水裂解析氢系统。共价有机框架材料(COFs)和金属有机框架材料(MOFs)是由纯有机分子或金属离子(金属团簇)和有机配体组装的晶体多孔材料,它们具有稳定性高、比表面积大、结晶性好及结构长程有序等特点,因此在包括光催化等多个领域得到广泛应用。近年来,人们对多孔半导体材料的光催化水分解性能进行了系统性的研究。研究表明大多数COFs,特别是席夫基COFs,由于基团的特征和大共轭系统而表现出较强的可见光响应能力,然而光生载流子的严重复合使其光催化活性难以进一步提高。此外,虽然大多数MOFs材料具有结构可修饰可调控的优势,但带隙较宽、光吸收范围窄的缺点使其在光催化制氢中的应用也受到进一步限制。如何提高载流子分离效率以获得活性高、稳定性好的催化材料是目前研发的重点,利用不同方法改性的MOFs和COFs材料被广泛用于催化领域研究中。
发明内容
本发明的目的是通过溶剂热法将H
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:H
H
优选的,所述H
优选的,研磨时间为10min。
优选的,所述乙酸的浓度为3M。
优选的,所述超声时间为20min。
优选的,所述溶剂热反应是,于120℃下反应72h。
本发明提供的H
优选的,方法如下:将H
优选的,所述牺牲剂为抗坏血酸。
本发明的有益效果是:本发明利用简单的溶剂热法得到H
附图说明
图1是TpPa-1-COF、H
图2是H
图3是可见光下(λ≥420nm)H
图4是可见光下(λ≥420nm)TpPa-1-COF、H
具体实施方式
实施例1
(一)制备H
将0.15g Cu(NO
(二)制备TpPa-1-COF:
将0.021g三醛基间苯三酚(Tp)和0.017g对苯二胺(Pa)进行充分混合研磨10min后,装入10mL的管状溶剂储存瓶中,然后加入3mL的DMF和0.5mL浓度为3M的乙酸溶液,超声20min,通过液氮冷冻及抽真空后,在120℃下溶剂热反应72h。通过离心收集产物固体物,然后分别用四氢呋喃和丙酮洗涤三次,真空干燥,得TpPa-1-COF。
(三)制备H
将0.021g三醛基间苯三酚(Tp)及0.017g对苯二胺(Pa)进行充分混合研磨10min后,加入0.008g步骤(一)制备的H
(四)检测结果
图1是TpPa-1-COF、H
图2是H
实施例2H
方法如下:该反应在石英玻璃反应器中进行,以300W氙灯作为光源模拟太阳光。将10mg H
图3是可见光下H
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