【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及mofs材料领域，具体涉及一种具有光催化合成过氧化氢能力的新型mofs及其制备方法和应用。
技术介绍
1、过氧化氢(h2o2)是一种重要的医用和工业原料，h2o2在医疗和能源领域发挥重要作用。由于h2o2的强氧化性，因此在医疗领域中经常作为杀菌剂。此外，目前新兴的癌症治疗方法如化学动力学治疗(cdt)，光动力学治疗(pdt)等都离不开h2o2的身影。在工业生成中，h2o2经常作为制备工业产品的强氧化剂，因此用量巨大。近年来，新能源的大力发展使过氧化氢受到广泛的关注。
2、纳米催化剂近年来受到广泛关注，因其与分子催化剂相比，具有稳定性高，成本低，催化性能可调的优点。在各种报道材料，金属-有机框架(mof)具有多孔结构、多催化中心，也有报道称通过调整组成将其用于催化生产。这类纳米催化剂材料应用于h2o2的催化生产具有广阔的前景。现阶段蒽醌氧化(ao)、醇氧化，以及电化学合成是一种实用的方法大规模生产h2o2，但这些方法往往需要牺牲剂进行氧化还原反应以及需要大量的电力资源，资源利用不高。同时氧化还原反应还会产生工业废弃物，这对环境保护也是一个挑战。
技术实现思路
1、本专利技术目的是针对现有mofs光催化产过氧化氢能力的不足，提供了一种光催化合成过氧化氢能力的新型mofs。本专利技术提供的的新型mofs，能够在光照下催化还原氧气生产过氧化氢，这种催化剂具有无需牺牲剂，效率高，无副产物，成本低，可控性好，方便回收，可重复利用的优点。
2、本专利技术首先
3、光敏分子和配位溶剂配置得到光敏分子溶液；
4、在高温、无氧条件和搅拌下，在上述光敏分子溶液中加入锆盐，再搅拌进行配位反应，获得mofs溶液；
5、将上述mofs溶液在低温离心后，清洗、烘干，即得到mofs粉末；其中，所述光敏分子的结构式选择自式i、式ii或者式iii；
6、
7、作为优选，所述配位溶剂为无水二甲基乙酰胺、无水二甲基甲酰胺中的一种或两种。
8、作为优选，所述锆盐采用二氯氧化锆、四氯化锆、硫酸锆、硝酸锆中的一种或多种。
9、作为优选，所述配位反应的温度为90℃～130℃，配位反应时间为8h～48h，低温离心的温度为4℃～20℃。
10、作为优选，所述无氧条件为氮气、氩气中的一种。
11、作为优选，光敏分子与配位溶剂的质量比为0.46-0.7:1；光敏分子与锆离子的摩尔比为1～7:3。作为优选，光敏分子与锆离子的摩尔比为5:3。
12、作为优选，所述的清洗可以为醇洗、水洗数次。
13、本专利技术还提供了一种上述方法制备得到的具有光催化合成过氧化氢能力的mofs。进一步的，所得mofs的粒径在100nm～2μm，表面负电荷。
14、本专利技术还进一步提供了上述的mofs在光催化生成过氧化氢中的应用，其为：将mofs分散在水中，有氧环境下，通过光照激活光催化氧气还原生成过氧化氢；光源波长在350nm～750nm。
15、本专利技术的有益效果是：本专利技术以并苯光敏剂与锆离子配位形成mofs，利用模拟太阳光制备过氧化氢，实现太阳能到化学能的转换和储存。整个实验过程不使用任何有毒有害试剂，充分体现绿色低碳的化学宗旨，新mofs可在光照下爆发产生过氧化氢，且分离简单，催化剂可反复利用。
16、本专利技术采用的新mofs具有良好的环境友好性和生物相容性，其对动植物几乎无毒无害，mofs对细胞几乎无毒，对人体基本无害；因此，该mofs具有广阔的应用前景。
17、本专利技术提供的mofs具有多种调节手段，使得形成的纳米粒子的可调节性好，有利于适应不同应用场景下的进一步的应用。
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1.一种具有光催化合成过氧化氢能力的新型MOFs的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述配位溶剂为无水二甲基乙酰胺、无水二甲基甲酰胺中的一种或两种。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锆盐采用二氯氧化锆、四氯化锆、硫酸锆、硝酸锆中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述配位反应的温度为90℃～130℃，配位反应时间为8h～48h，低温离心的温度为4℃～20℃。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无氧条件为氮气、氩气中的一种。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，光敏分子与配位溶剂的质量比为1～2:400；光敏分子与锆离子的摩尔比为1～7:3。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，光敏分子与锆离子的摩尔比为5:3。
8.一种权利要求1-7任一项所述方法制备得到的具有光催化合成过氧化氢能力的MOFs。
9.如权利要求8所述的MOFs，其特征在于，其粒径在100nm～2μm，表面
10.权利要求8所述的MOFs在光催化氧气还原生成过氧化氢中的应用，其特征在于，将MOFs分散在水中，有氧环境下，通过光照激活光催化氧气还原生成过氧化氢；光源波长在350nm～750nm。
...【技术特征摘要】
1.一种具有光催化合成过氧化氢能力的新型mofs的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述配位溶剂为无水二甲基乙酰胺、无水二甲基甲酰胺中的一种或两种。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锆盐采用二氯氧化锆、四氯化锆、硫酸锆、硝酸锆中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述配位反应的温度为90℃～130℃，配位反应时间为8h～48h，低温离心的温度为4℃～20℃。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无氧条件为氮气、氩气中的一种。
6.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝鼎成，刘俊秋，张哲瑞，马苑红，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：
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