[发明专利]负载型光催化剂及其应用

说明书

本发明提供了一种负载型光催化剂，所述负载型光催化剂包括棉花基体，以及负载在所述棉花基体上的光催化剂，且所述光催化剂通过Linker试剂负载在所述棉花基体上，其中，所述棉花含有表面活性基团R1；所述光催化剂为有机光催化剂或金属配合物光催化剂，且所述光催化剂含有活性基团R2；所述Linker试剂至少含有能与所述表面活性基团R1结合的第一活性官能团R3和能与所述活性基团R2结合的第二活性官能团R4。

技术领域

本发明属于催化剂领域，尤其涉及一种负载型光催化剂及其应用。

背景技术

光催化剂是在光子的激发下能够起到催化作用的化学物质，其通常以可见光作为光源，是一种绿色、高效的催化物质。光催化剂在交叉脱氢偶联反应中的研究越来越受到关注。光催化剂由于其本身并不参与反应，因此，原则上对试过的光催化剂能够进行回收利用。但传统的均相光催化反应，由于后处理过程麻烦，通常会将使用过的光催化剂进行舍弃处理，从而造成了光催化剂的很大浪费。尤其是金属类光催化剂，其舍弃后对环境带来很大污染。对光催化剂进行负载，是减少浪费和污染的有效途径，也是实现循环利用的策略之一。被负载的催化剂既要性质稳定，又要不失活性，因此，在制备技术上有很高的要求。在负载光催化剂的技术领域中，如何获得负载有光催化剂的产品是亟待解决的问题。

尽管光催化剂在其他载体上的负载已有报道，如硅胶及多孔的硅胶复合材料、石墨烯及功能化的石墨烯材料、金属-有机框架，但有些载体本身透光性并不好，影响催化反应的效果，不适合作为需要光源引发的催化剂的负载。有些载体为微小的颗粒(粉状或固体颗粒状载体)，要通过过滤或离心处理，回收利用仍然不便；此外，粉状或固体颗粒状载体，对光催化反应效果有一定的影响，不能满足工业生产的实际需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种负载型光催化剂及其应用，旨在解决现有的负载型催化剂的负载基体透光性差、影响催化反应的效果，或负载基体为粉末或固体颗粒状、回收利用处理麻烦的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种负载型光催化剂，所述负载型光催化剂包括棉花基体，以及负载在所述棉花基体上的光催化剂，且所述光催化剂通过Linker试剂负载在所述棉花基体上，

其中，所述棉花含有表面活性基团R1；

所述光催化剂为有机光催化剂或金属配合物光催化剂，且所述光催化剂含有活性基团R2；

所述Linker试剂至少含有能与所述表面活性基团R1结合的第一活性官能团R3和能与所述活性基团R2结合的第二活性官能团R4。

以及，本发明提供的负载型光催化剂在消旋或不对称的交叉脱氢偶联反应的应用。

本发明提供的一种负载型光催化剂，以棉花作为负载基体，所述光催化剂通过Linker试剂负载在所述棉花基体，具有以下优点。

首先，所述棉花具有强稳定性和高透光性，作为光催化剂的载体，具有优异的透光性能，不会影响光催化剂的催化效果。且以棉花作为负载基体形成的负载型光催化剂，只需通过简单地挤压将反应液吸进棉花，待反应完成后，再将反应液挤出棉花，就能达到光催化反应的目的。其反应活性稳定，不影响催化反应的活性。

其次，棉花负载的光催化剂催化过程中光催化剂不会从所述棉花上脱落，可以重复使用，有利于所述光催化剂的回收，提高了所述光催化剂的重复利用率高。

再次，所述棉花基体可以同时负载含有不同活性官能团的多种Linker试剂，进而与不同类型的光催化剂发生反应，从而实现多种催化剂在棉花基体表面的同时负载，提高了所述光催化剂的适用范围。且所述棉花的疏水性质使非均相催化反应在水相中就能进行，进一步丰富了所述光催化剂的适用范围。