[发明专利]一种镍基过渡金属配合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种镍基过渡金属配合物及其制备方法和应用。所述配合物的化学式为Ni₂(pko)₄(ppoa)₂，其中，Hpko=二(2‑吡啶)酮肟，ppoa=苯基膦酸；属于单斜晶系，C2₁/c空间群，晶胞参数为a=20.3165(17)Å，b=15.4122(17)Å，c=20.1208(18)Å，α=90°，β=108.827(3)°，γ=90°，Z=4。所述配合物通过扩散法生成，制备方法简单，操作简便；其作为均相催化剂溶解于电解质溶液中，可以作为电催化剂用于将CO₂电化学还原为CO。

技术领域

本发明涉及一种配合物的制备方法和应用。更具体地，涉及一种镍基配合物的制备方法以及在CO₂电催化还原中的应用。

背景技术

金属配合物是金属中心离子、有机配体通过配位键结合形成的配位化合物。二(2-吡啶)酮肟(Hpko)是一种多齿配体，具有多种配位模式，可通过N,N,N,O或N,N,O等多个供电子基进行螯合。作为制备多种金属配合物的良好配体，Hpko配体可以合成具有不寻常拓扑结构及丰富性能的多核金属配合物。含吡啶基酮肟类配体具有多个配位点和较强的配位能力，可以与多个金属离子配位，同时易形成氢键和π-π堆积作用，构筑出结构新颖和功能独特的配合物。

化石能源本质为碳氢化合物或其衍生物，具有不可再生性，在使用过程中会产生大量温室气体CO₂，对地球的气候和环境造成了一定的危害，因此治理、减排以及CO₂的高值转化利用成为科研工作者的研究热点。目前已经设计合成了许多用于CO₂电催化还原的催化剂，包括大量过渡金属配合物。与贵金属相比，将镍、钴、铁等非贵过渡金属配合物催化剂应用于CO₂电催化还原中，在成本、丰度和毒性方面具有独特的优势，近些年获得了越来越多的关注。

本发明公开了一种镍基过渡金属配合物的制备方法及其在CO₂电催化还原方面的应用。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种新型镍基配合物。

本发明的第二个目的在于提供一种镍基配合物的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供一种镍基配合物的应用实例。

为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：

所述配合物，其金属离子表现出特殊的配位结构，特征在于，所述配合物具有式I所示化学式：

Ni₂(pko)₄(ppoa)₂式I

其中，Hpko＝二(2-吡啶)酮肟,ppoa＝苯基膦酸；

所述配合物属于单斜晶系，C2₁/c空间群，晶胞参数为α＝90°，β＝108.827(3)°，γ＝90°。

所述配合物为浅绿色块状晶体。

为达到上述第二个目的，本发明采用下述技术方案：

优选地，所述镍基配合物由二(2-吡啶)酮肟和苯基膦酸与镍基金属盐反应，通过在乙醚蒸气中气液扩散的培养方法得到对称的六配位二核镍配合物。

本领域人员可根据具体需要，选择合适的原料摩尔比例，优选地，原料二(2-吡啶)酮肟和苯基膦酸和镍金属盐的摩尔比为1：1：1。

本领域技术人员可根据具体需要，选择合适的反应时间。优选地，所述反应时间不少于2小时。优选地，反应时间为2小时～48小时。