[发明专利]温敏可回收金属卟啉可见光光降解催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种温敏可回收金属卟啉可见光光降解催化剂，属于一种星型聚合物，其特征在于，其结构式为：

式中：M代表一种二价金属离子，为Zn²⁺、Co²⁺或者Fe²⁺；R为：

其中X代表一种卤素，为Cl或者Br；

所述聚合物分子量在2000～15000范围内。

2.一种温敏可回收金属卟啉可见光光降解催化剂制备方法，属于一种原子转移自由基聚合方法，其特征在于，首先，5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉与二价金属醋酸盐反应，生成卟啉金属络合物；其次，所述卟啉金属络合物与卤代物进行卤代反应，得到原子转移自由基聚合引发剂；第三，由所述引发剂引发N-异丙基丙烯酰胺单体发生原子转移自由基聚合，得到最终产物温敏可回收金属卟啉可见光光降解催化剂。

3.根据权利要求2所述的温敏可回收金属卟啉可见光光降解催化剂制备方法，其特征在于，5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉与二价金属醋酸盐反应生成卟啉金属络合物的一种具体方案为：将N，N-二甲基甲酰胺置于三颈瓶中，通氮气，加热回流；在氮气保护下，加入5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉及等摩尔的醋酸锌，避光继续回流；每隔一段时间用紫外可见光谱监测1次，直至反应完全；撤去氮气，冷至室温，减压蒸去大部分溶剂，以硅胶为固定相、氯仿为淋洗剂进行柱层析，收集第二带，蒸去大部分溶剂后进行二次柱层析，将收集到的溶液蒸发近干，真空干燥，得到卟啉金属络合物5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉锌。

4.根据权利要求3所述的温敏可回收金属卟啉可见光光降解催化剂制备方法，其特征在于，将醋酸锌更换为醋酸钴或者醋酸铁，该步骤的产物则为5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉钴或者5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉铁。

5.根据权利要求2所述的温敏可回收金属卟啉可见光光降解催化剂制备方法，其特征在于，所述卟啉金属络合物与卤代物进行卤代反应得到原子转移自由基聚合引发剂的一种具体方案为：将5,10,15,20-四对羟基苯基金属卟啉锌加入到两口烧瓶中，无水乙醚作为溶剂，然后加入三乙胺，向体系中通入氮气搅拌；将α-氯代丙酰氯从支管口逐滴注入两口烧瓶中，滴加完毕之后，在冰水浴中反应1~3小时；之后升至室温继续反应15~24小时；减压旋蒸除去溶剂，用柱层层析法进一步提纯净化，淋洗液为二氯甲烷和甲醇，收集产物原子转移自由基聚合引发剂。

6.根据权利要求5所述的温敏可回收金属卟啉可见光光降解催化剂制备方法，其特征在于，将α-氯代丙酰氯更换为α-溴代丙酰溴，也能够获得原子转移自由基聚合引发剂。

7.根据权利要求2所述的温敏可回收金属卟啉可见光光降解催化剂制备方法，其特征在于，由所制备的原子转移自由基聚合引发剂引发N-异丙基丙烯酰胺单体发生原子转移自由基聚合得到最终产物温敏可回收金属卟啉可见光光降解催化剂的一种具体方案为：H管一侧放入氯化亚铜，溶剂为N，N-二甲基甲酰胺和水，另一侧放入N-异丙基丙烯酰胺和原子转移自由基聚合引发剂，N，N-二甲基甲酰胺作为溶剂；两管在氮气氛围下搅拌10~20分钟，经两次冷冻-抽真空-解冻后，在H管氯化亚铜一侧注入三(2-二甲氨基乙基)胺，之后反应10~40分钟；氮气保护下将H管两侧溶液混合，再次冷冻抽真空；之后将H管置于50~70℃的水浴锅中聚合反应5~12小时；之后将反应液暴露于空气，终止反应，得粗产物；将粗产物减压旋转蒸发除去溶剂，剩余部分用四氢呋喃溶解，过中性氧化铝柱，所得到的聚合物在正己烷中沉淀3次，真空干燥后所得固体即为最终产物温敏可回收金属卟啉可见光光降解催化剂。