H2N-Cu-MOF/TpPa-1-COF光催化剂及其制备方法和应用

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