[发明专利]一种银基金属有机框架材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种银基金属有机框架材料及其制备方法和应用，属于金属有机框架材料制备和光催化技术领域。本发明以Ag⁺离子,吡啶和芘磺酸通过溶剂蒸发法，设计并合成一种银基MOFs，芘磺酸中的大π键形成堆叠的二维结构有利于激子的形成，从而使得单线态氧为主要活性物种，保证了Ag⁺离子的稳定。本发明的制备方法制备条件温和，室温下就可获得产率较高的产物，环保污染小，显著提高了光催化剂的性能，适用工业生产，因此具有良好的实际应用之价值。

技术领域

本发明属于金属有机框架材料制备和光催化技术领域，具体涉及一种银基金属有机框架材料及其制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

近年来，银基光催化剂如AgX(X＝Cl，Br，I)、Ag₂CO₃和Ag₃PO₄等由于具备较窄的带隙，有效的光催化性能而受到广泛的关注。银基光催化剂在光催化过程中通常存在不稳定的问题。这主要是由于Ag⁺离子在光照下易被还原为银单质，从而使光催化剂失去活性。因此，寻找合适的稳定的银基光催化剂仍然是一项挑战。据报道，除了常见的光生电子和空穴外，激子也会参与光催化过程。如果银基光催化可以产生电中性的激子而不是电子，那么Ag⁺离子的光还原将被极大的抑制。

金属有机骨架(MOFs)材料是由金属节点和有机配体构成的一类有机无机复合材料。由于具有多样的结构，可调的孔道和性能在光催化分解水和选择性有机合成方面有着重要的应用。一般，相对于无机材料，含有机配体的材料一般会具有较大的激子结合能跟有利于激子的产生。因此，银离子和有机配体的结合有可能会促进激子的产生，从而保证银离子的稳定性。

芘及其衍生物具有大的共轭结构，并且有着良好的荧光性能。据报道，芘可以通过能量转移产生单线态氧。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明提供一种银基金属有机框架材料及其制备方法和应用，本发明以Ag⁺离子，吡啶和芘磺酸为原料，通过溶剂蒸发法，设计并合成一种银基MOFs，经试验验证，其具有良好的光催化稳定性和光催化选择性氧化转化率，因此具有良好的实际应用之价值。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的第一个方面，提供一种银基金属有机框架材料的制备方法，所述制备方法包括以银盐、吡啶和芘磺酸为原料，通过溶剂蒸发法即得。

本发明的第二个方面，提供上述制备方法获得的银基金属有机框架材料。芘磺酸与Ag形成Ag-O-S键，吡啶与Ag形成稳定的Ag-N键。本发明能够简单有效的形成Ag基MOFs材料，通过能量转移过程产生单线态氧，提升Ag⁺离子的稳定性和光催化氧化硫醚的效率。

因此，本发明的第三个方面，提供上述银基金属有机框架材料在光催化选择性氧化的应用。

本发明的第四个方面，提供一种光催化剂，所述光催化剂包括上述银基金属有机框架材料。

本发明的第五个方面，提供一种进行光催化选择性氧化的方法，所述方法包括在反应中加入上述银基金属有机框架材料和/或光催化剂，在全光条件下将硫醚氧化为亚砜。

上述一个或多个技术方案的有益技术效果在于：

1.上述技术方案首次使用Ag⁺离子，吡啶和芘磺酸通过溶剂蒸发法获得光催化剂，芘磺酸中的大π键形成堆叠的二维结构有利于激子的形成，从而使得单线态氧为主要活性物种，保证了Ag⁺离子的稳定。