[发明专利]一种光化学诱导合成聚噻吩微球光催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种光化学诱导合成聚噻吩微球光催化剂的制备方法，用于解决现有合成聚合物方法中存在的条件复杂、反应不易控制等问题，并且其优良的光催化性使得聚合物在光催化方面的应用得到拓展。所述方法为室温下用功率为16W的紫外灯辐照含有噻吩单体的前驱液，反应24小时后，生成微球状聚噻吩催化剂；所述前驱液由有机溶剂和稀盐酸组成。本发明还提供了由上述方法制备而得的聚噻吩微球光催化剂。

技术领域

本发明涉及光催化技术领域，尤其是一种光化学诱导合成聚噻吩微球光催化剂及其制备方法。

背景技术

光化学合成具有条件温和、成本低、容易控制和环境友好等特点，广泛应用于各种的材料制备。聚噻吩作为一种窄带隙导电聚合物，具有较宽的光响应范围，是一种极具潜力的光催化剂。目前合成聚噻吩的方法主要有氧化聚合法、电化学聚合法和金属催化偶联法。氧化聚合法可以合成结构较为规整的聚噻吩，但反应条件不易控制，产物易受氧化剂、反应时间、酸种类及各种因素的影响。电化学法和金属偶联法可合成导电性良好的聚噻吩，但都涉及到贵金属或复杂有机金属试剂的使用。光致合成聚噻吩在近几年得到发展，但都需要使用复杂的光引发剂。这些都在一定程度上限制了聚噻吩的应用。本发明采用温和的光化学法，在室温下用低功率紫外灯直接诱导噻吩单体聚合形成聚噻吩可有效克服前述种种问题，并且合成的聚噻吩为微球状，在水溶液中有良好的分散性，对可见光有良好的响应，在蓝光下对罗丹明B有快速的降解作用。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种光化学诱导合成聚噻吩微球光催化剂的方法，用于解决现有合成聚合物方法中存在的条件复杂、反应不易控制等问题，并且其优良的光催化性使得聚合物在光催化方面的应用得到拓展。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是这样的：一种光化学诱导合成聚噻吩微球光催化剂的方法，室温下用功率为16W的紫外灯辐照含有噻吩单体的前驱液，反应24小时后，生成微球状聚噻吩催化剂；所述前驱液由有机溶剂和稀盐酸组成。

所述紫外灯波长为254nm。

反应过程中需持续搅拌，转速为10r/min。

所述反应过程中光源距反应液面5cm，液面处的辐照强度为1.32mw/cm²。

所述有机溶剂和稀盐酸的体积比为2:1。

所选用的有机溶剂选自异丙醇、乙腈、氯仿中的一种或几种。

所述的前驱液中噻吩单体的浓度为0.07g/ml，盐酸浓度为7％。

反应结束后用去离子水和乙醇分别洗涤三次，于室温晾干。

本发明的目的之二在于提供一种由上述方法制备而得的聚合物微球光催化剂。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1)相较于现有技术，本发明提供一种采用光化学法制备聚合物微球光催化剂的方法及产品，通过低功率紫外灯直接诱导单体聚合的方法直接合成了聚噻吩，改善了目前合成聚合物过程中步骤复杂、反应条件剧烈、反应不易控制等方面的缺陷，从而简化了聚合物的合成流程，有助于获得高效、稳定的光催化剂。本发明提供的制备方法具有过程简单、易于操作、反应可控和易于重复生产等特点，且光诱导形成的聚噻吩具有良好的光降解活性以及稳定性。

2)相较于现有技术，本发明提供一种无模板合成聚合物微球的方法，在不添加任何表变活性剂的条件下合成聚噻吩微球，为聚合物微球的简便合成提供了思路。

3)本发明能够直接在低功率紫外灯下通过光化学诱导的方法得到水溶性良好聚噻吩微球光催化剂，有效克服聚合物在水中分散性差所导致的光活性低及重复性差等缺点，合成的聚噻吩微球在水溶液中有良好的分散性，且重复使用四次后仍保持较高的光催化活性。

附图说明