[发明专利]磺化石墨烯基新型Ru(bpy)32+纳米非均相催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种磺化石墨烯基新型Ru(bpy)₃²⁺纳米非均相催化剂，其特征在于包含：

磺化石墨烯基体，包含石墨烯基体及分布在所述石墨烯基体上的磺酸基；

以及，通过与所述磺酸基配合而连接在所述石墨烯基体上的Ru(bpy)₃²⁺基团，并且所述Ru(bpy)₃²⁺基团的活性位分散于所述石墨烯基体的二维平面之上。

2.根据权利要求1所述磺化石墨烯基新型Ru(bpy)₃²⁺纳米非均相催化剂，其特征在于它具有单原子层的二维平面结构。

3.一种磺化石墨烯基新型Ru(bpy)₃²⁺纳米非均相催化剂的制备方法，其特征在于包括：

取磺化石墨烯分散于含可溶性金属盐的溶液中，使分布在所述磺化石墨烯上的磺酸基与金属离子反应形成磺酸盐，

以及，将负载有所述磺酸盐的磺化石墨烯分散于含Ru(bpy)₃²⁺的溶液中，经离子交换反应，使所述磺化石墨烯负载的磺酸基与Ru(bpy)₃²⁺连接，获得所述磺化石墨烯基新型Ru(bpy)₃²⁺纳米非均相催化剂。

4.根据权利要求3所述磺化石墨烯基新型Ru(bpy)₃²⁺纳米非均相催化剂的制备方法，其特征在于所述可溶性金属盐包括氯化钠。

5.根据权利要求3或4所述磺化石墨烯基新型Ru(bpy)₃²⁺纳米非均相催化剂的制备方法，其特征在于包括：

取磺化石墨烯分散于饱和氯化钠溶液中，在50-80℃下搅拌，使分布在所述磺化石墨烯上的磺酸基与Na⁺反应形成磺酸钠盐，

以及，将负载有所述磺酸盐的磺化石墨烯分散于Ru(bpy)₃Cl₂·H₂O的水溶液中，在80℃持续搅拌，使所述磺化石墨烯负载的磺酸基与Ru(bpy)₃²⁺连接，获得所述磺化石墨烯基新型Ru(bpy)₃²⁺纳米非均相催化剂。

6.根据权利要求3或4所述磺化石墨烯基新型Ru(bpy)₃²⁺纳米非均相催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）提供还原石墨烯，经磺化处理后，获得磺化石墨烯；

（2）取磺化石墨烯分散于饱和氯化钠溶液中，在50-80℃下搅拌，使分布在所述磺化石墨烯上的磺酸基与Na⁺反应形成磺酸钠盐；

（3）将负载有所述磺酸盐的磺化石墨烯分散于Ru(bpy)₃Cl₂·H₂O的水溶液中，在80℃持续搅拌，使所述磺化石墨烯负载的磺酸基与Ru(bpy)₃²⁺连接；

（4）分离出步骤（3）最终所获混合反应物中的固形物，洗涤后在50-80℃下真空干燥获得所述磺化石墨烯基新型Ru(bpy)₃²⁺纳米非均相催化剂。