[发明专利]一种杂多铜铌酸盐及其制备方法和在光催化降解染料废水中的应用

摘要

本发明公开了一种杂多铜铌酸盐及其制备方法和在光催化降解染料废水中的应用，属于多铌酸盐的合成及其光催化技术领域。本发明的技术方案要点为：一种杂多铜铌酸盐，分子式为H₆[Cu(en)₂]₄[CuNb₁₂O₄₀(VO)₂]∙7H₂O，在多阴离子[CuNb₁₂O₄₀(VO)₂]^14‑中，中心杂原子铜与周围氧原子的Cu‑O键的键长为1.728Å，两个V⁴⁺盖帽位于多阴离子的两极，在阳离子配合物[Cu(en)₂]²⁺中，Cu‑N键的键长为2.022Å，每个多阴离子通过Cu‑O(t)键分别与四个阳离子配合物连接。本发明还公开了该杂多铜铌酸盐的制备方法及其在光催化降解染料废水中的应用。本发明制备的杂多铜铌酸盐是第一例以后过渡金属为杂原子的杂多铌酸盐，其合成过程简单且成本低廉，在紫外光区和可见光区均有吸收，在光催化领域具有较好的应用前景。

主权项

1.一种杂多铜铌酸盐的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）将高纯水和乙二醇按照体积比为1:2的比例搅拌混合均匀形成混合溶剂，再依次向混合溶剂中加入乙二胺、五水硫酸铜、前驱体K₈[Nb₆O₁₉]•17H₂O和偏钒酸钠，搅拌混合均匀得到混合液；（2）将步骤（1）得到的混合液转移至水热反应釜中，再将该水热反应釜置于可程序控温的烘箱中，设定烘箱的温度参数，1h从室温升温至110℃，于110℃保温72h，然后于48h降温至30℃，最终得到深紫色块状晶体杂多铜铌酸盐；该杂多铜铌酸盐是以后过渡金属铜为中心杂原子的双钒盖帽杂多铌酸盐，其分子式为H₆[Cu(en)₂]₄[CuNb₁₂O₄₀(VO)₂]∙7H₂O，在多阴离子[CuNb₁₂O₄₀(VO)₂]^14‑中，中心杂原子铜与周围氧原子的Cu‑O键的键长为1.728Å，两个V⁴⁺盖帽位于多阴离子的两极，在阳离子配合物[Cu(en)₂]²⁺中，Cu‑N键的键长为2.022Å，每个多阴离子通过Cu‑O(t)键分别与四个阳离子配合物连接，该Cu‑O(t)键的键长为2.361Å，在杂多铜铌酸盐的晶体结构中，多阴离子通过氢键作用连接成3D网络结构。