[发明专利]一种聚吡咯功能化的钴配合物复合材料的合成方法及其应用

说明书

一种聚吡咯功能化的钴配合物复合材料的合成方法及其应用，采用水热合成法，将CoCl₂·6H₂O、N,N'‑双(3‑吡啶)噻吩‑2,5‑二甲酰胺和均苯三甲酸，加入去离子水，进行水热反应，合成分子式[Co(L)(1,3,5‑HBTC)的钴配合物；将钴配合物研磨，得到微晶态钴配合物，然后与吡咯和水超声混合，加入过硫酸胺水溶液，搅拌静置，得到聚吡咯功能化的钴配合物复合材料。优点是：该方法采用聚吡咯将钴配合物进行功能化，简易快速的，可扩大该类配合物的光响应范围，有效降低在光催化过程中光生电子和空穴之间的复合，使其在可见光下具有良好催化降解染料污染物效果，节约能源消耗，降低染料污染物对环境的污染。

技术领域

本发明属于可见光催化材料合成领域，特别涉及一种聚吡咯功能化的钴配合物复合材料的合成方法及其应用。

背景技术

印染工业过程中流失的染料占染料产量的15％，是工业废水的主要污染源之一。在各种染料中，亚甲基蓝可用于麻、蚕丝织物、纸张的染色和竹、木的着色；还可用于制造墨水和色淀及生物、细菌组织的染色等方面。由于该染料在的水溶性较好，因此在生产和使用过程中流失率高，易进入水体，对环境以及人体的皮肤、眼睛等均具有较大的危害作用。因此，开发新的功能性降解材料来降低或消除亚甲蓝染料污染物的危害具有重要的实际意义。.

基于芳香羧酸和有机胺混合配体的过渡金属配合物是一种无机-有机功能杂化材料。这类材料不仅结构多样而且应用广泛。比如该类材料可以作为紫外光催化降解有机染料的催化剂。但是，由于该类配合物材料具有较宽的带隙，因此在可见光范围内不够活跃，这使得在光催化过程中光生电子和空穴易发生复合，导致该类材料利用可见光的光催化效果不够高，因此，提高配合物在可见光范围内对染料污染物的催化降解具有十分重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种聚吡咯功能化的钴配合物复合材料的合成方法及其应用，该方法采用聚吡咯将钴配合物进行功能化，简易快速的，可扩大该类配合物的光响应范围，有效降低在光催化过程中光生电子和空穴之间的复合，使其在可见光下具有良好催化降解染料污染物效果，节约能源消耗，降低染料污染物对环境的污染。

本发明的技术解决方案是：

一种聚吡咯功能化的钴配合物复合材料的合成方法，其具体步骤如下：

(1)、基于有机配体功能钴配合物的合成

基于有机配体功能钴配合物分子式如下：

[Co(L)(1,3,5-HBTC)]；

其中，L为N,N'-双(3-吡啶)噻吩-2,5-二甲酰胺，1,3,5-HBTC为均苯三甲酸一氢根；

具体合成步骤如下：

将CoCl₂·6H₂O、N,N'-双(3-吡啶)噻吩-2,5-二甲酰胺和均苯三甲酸，加入去离子水，搅拌形成悬浮混合物，用NaOH溶液调pH为4.3～6.4，倒入高压反应釜中，进行水热反应，得到块状晶体，洗涤，晾干，得到基于有机配体多功能钴配合物；

(2)聚吡咯功能化的钴配合物复合材料

聚吡咯功能化的钴配合物复合材料的表达式如下：

[Co(L)(1,3,5-HBTC)]/ppy；

其中，ppy为聚吡咯；

具体合成步骤如下：

a.将步骤(1)合成的基于有机配体多功能钴配合物]称取3克，研磨，然后分散到2毫升～4毫升的乙醇中，用球磨机研磨20分钟～40分钟，离心分离，保留滤饼，在60℃～80℃下干燥24小时，得到微晶态钴配合物[Co(L)(1,3,5-HBTC)]材料；