[发明专利]一种可溶性胺基酞菁-二氧化钛近红外光催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种可溶性胺基酞菁-二氧化钛近红外光催化剂的制备方法，其特征是：包括以下步骤：

(1)胺基邻苯二腈的合成：

在反应容器中加入硝基邻苯二腈、有机胺、弱碱和溶剂，搅拌条件下室温反应12～24h，反应结束后将反应液倒入盛有适量去离子水的烧杯中沉淀，将沉淀物水洗至洗液呈中性，烘干，用无水乙醇重结晶，将重结晶产物放入真空烘箱中40～50℃干燥12～24h，得到胺基邻苯二腈；

(2)胺基酞菁的合成：

在反应容器中加入步骤(1)制得的胺基邻苯二腈、金属盐、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)和溶剂，在氮气保护下130～160℃反应12～24h，反应结束后冷却至室温，向反应液中加入乙酸乙酯至有产物析出，减压抽滤，用乙酸乙酯、甲醇依次反复洗涤，烘干，得黑色或深蓝色固体粉末，即得到胺基酞菁；

(3)采用溶胶-凝胶法制备胺基酞菁-TiO₂近红外光催化剂：

在反应容器中加入无水乙醇，在搅拌条件下向其中缓慢滴加TiO₂的前驱体溶液，搅拌均匀得到溶液A；在另一反应容器中加入去离子水、浓盐酸和冰醋酸，搅拌均匀得溶液B；将B溶液在30～40℃下匀速搅拌，随后将A溶液缓慢滴加到B溶液中，1～2h滴加完，充分搅拌得到TiO₂溶胶；

向TiO₂溶胶中加入步骤(2)制得的不同量的胺基酞菁，搅拌至胺基酞菁溶解，得到澄清透明的胺基酞菁-TiO₂的溶胶，将胺基酞菁-TiO₂的溶胶密封，在60～70℃下陈化2～4d，之后敞口烘干至粉末，用无水乙醇洗涤数次，烘干，得到不同含量的胺基酞菁-TiO₂近红外光催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种可溶性胺基酞菁-二氧化钛近红外光催化剂的制备方法，其特征是：所述的步骤(1)中硝基邻苯二腈为3-硝基邻苯二腈或4-硝基邻苯二腈，有机胺为正丁胺、正辛胺或二甲胺水溶液，弱碱为三乙胺、碳酸钾或醋酸钾，溶剂为DMSO、DMF或DMAC。

3.根据权利要求1所述的一种可溶性胺基酞菁-二氧化钛近红外光催化剂的制备方法，其特征是：所述的步骤(1)中邻苯二腈、有机胺、弱碱投料比为摩尔比＝1：(0.11～0.15)：(0.2～0.25)，溶剂的用量为使投料总量的摩尔浓度在8～9mol/L。

4.根据权利要求1所述的一种可溶性胺基酞菁-二氧化钛近红外光催化剂的制备方法，其特征是：所述的步骤(1)中得到胺基邻苯二腈为3-正丁胺基邻苯二腈(α-nBAPn)、3-二甲胺基邻苯二腈(α-DMAPn)、4-正丁胺基邻苯二腈(β-nBAPn)或3-正辛胺基邻苯二腈(α-nOAPn)。

5.根据权利要求1所述的一种可溶性胺基酞菁-二氧化钛近红外光催化剂的制备方法，其特征是：所述的步骤(2)中金属盐为MnCl₂·4H₂O或CuCl₂·2H₂O，溶剂为正己醇、正戊醇或正庚醇，不用金属掺杂的酞菁无需添加金属盐。

6.根据权利要求1所述的一种可溶性胺基酞菁-二氧化钛近红外光催化剂的制备方法，其特征是：所述的步骤(2)中胺基邻苯二腈、金属盐、DBU投料比为摩尔比＝1：(0.25～0.3)：(0.25～0.3)，溶剂的用量为使投料总量的摩尔浓度在0.55～0.85mol/L。

7.根据权利要求1所述的一种可溶性胺基酞菁-二氧化钛近红外光催化剂的制备方法，其特征是：所述的步骤(2)中得到胺基酞菁为3，3′，3″，3″′-四正丁胺基锰酞菁(α-TnBAMnPc)、3，3′，3″，3″′-四正丁胺基铜酞菁(α-TnBACuPc)、3，3′，3″，3″′-四正丁胺基酞菁(α-TnBAH₂Pc)、4，4′，4″，4″′-四正丁胺基锰酞菁(β-TnBAMnPc)、3，3′，3″，3″′-四二甲胺基锰酞菁(α-TDMAMnPc)、3，3′，3″，3″′-四二甲胺基铜酞菁(α-TDMACuPc)或3，3′，3″，3″′-四正辛胺基锰酞菁(α-TnOAMnPc)。