[发明专利]具有光催化降解染料功能的稀土钐配合物及制备方法以及应用

说明书

本发明涉及到光催化领域，公开了一种具有光催化降解染料功能的稀土钐配合物及制备方法，所述的稀土钐配合物分子式为：{[Sm³⁺(L^2‑)_1.5(DMF)(H₂O)₂](DMF)}_n，式中，L^2‑为2,2'‑联吡啶‑4,4'‑二羧酸脱去两个质子后的基团，DMF为N,N‑二甲基甲酰胺，n为正整数。用溶剂热的方法制备该稀土钐配合物，条件温和，产率高，易制备。该稀土钐配合物可应用于光催化领域，有效地光催化降解亚甲基蓝染料(MB)。

技术领域

本发明涉及稀土钐配合物，具体地，涉及具有光催化降解染料功能的稀土钐配合物及其制备方法以及应用。

背景技术

配位聚合物是在配位键的作用下通过有机桥联配体和无机金属离子所形成的无限网络结构。对于具有可控维度的配位聚合物的设计合成已成为化学与材料科学的主要研究热点之一。其设计随着配合物不断深入的研究，其中心金属原子由原来简单的低价过渡金属渐渐发展到碱金属、碱土金属和稀土金属，直到现在出现混配的多种金属；为了丰富配合物的结构，一些化学家在含氮杂环羧酸类配体的基础上还加入了一些辅助配体。

稀土离子因具有特殊的电子构型在诸多领域都有所研究，近年来对稀土钐配合物的研究非常广泛，由于其具有良好的荧光、吸附、催化等方面的性质，具有潜在的应用前景，因此制备和探索其结构性质将是目前研究稀土钐配合物的一个新热点。钐是排第五位的轻稀土元素，在农业、添加剂、鱼用药物制剂、医药生物等方面应用广泛，对钐配合物的研究不多，而对其在光催化领域研究更为少见。

目前，有机染料的降解一般是利用TiO₂、TiO₂无机复合材料等半导体材料进行光催化降解，但是金属有机配合物材料光催化降解染料的相关报道较少，同时无机复合材料的降解存在催化剂难分离，不易固定等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有光催化降解染料功能的稀土钐配合物及制备方法以及应用，该稀土钐配合物具有优异的稳定性以及良好的光催化性能进而使得在染料的光降解中得以应用，同时制备条件温和，产率高的优点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种具有光催化降解染料功能的稀土钐配合物，所述稀土钐配合物的分子式为：{[Sm³⁺(L^2-)_1.5(DMF)(H₂O)₂](DMF)}_n，式中，L^2-为2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸脱去两个质子后的基团，DMF为N,N-二甲基甲酰胺，n为正整数。

本发明还提供了一种上述的具有光催化降解染料功能的稀土钐配合物的制备方法，该制备方法为：以N,N-二甲基甲酰胺与水的混合溶液为溶剂体系，将钐盐、H₂L、4,4'-双(1H-咪唑-1-取代)-1,1'-联苯进行配位反应以制得稀土钐配合物；其中，H₂L为2,2'-联吡啶-4,4'-二羧酸。

本发明进一步地提供了一种如上述的具有光催化降解染料功能的稀土钐配合物在光催化降解亚甲基蓝染料中的应用。

在上述技术方案中，本发明通过溶剂热法制备具有光催化降解染料功能的稀土钐配合物，具体为：以N,N-二甲基甲酰胺与水的混合溶液为溶剂体系、六水合硝酸钐为金属源、H₂L为主配体、4,4'-双(1H-咪唑-1-取代)-1,1'-联苯为辅配体(辅配体的作用是改变配合物在空间的延伸方向、减少空间位阻，使配合物结构更多样化)进行配位反应，得到光催化降解性能高且结构稳定的具有光催化降解MB染料功能的稀土钐配合物。同时该制备方法所需条件温和而且产率高。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明