一类阴离子可调的噻唑并[5,4-d]噻唑基元构筑的Cu-MOF材料及其制备方法和应用技术

一类阴离子可调的噻唑并[5,4‑d]噻唑基元构筑的Cu‑MOF材料及其制备方法和应用。属于金属有机框架材料和光催化领域。将2,5‑双(4‑吡啶基)噻唑并[5,4‑d]噻唑和廉价的四氟硼酸铜单体进行配位组装得到单晶MOF材料。2,5‑双(4‑吡啶基)噻唑并[5,4‑d]噻唑是具有优异发光性能的长寿命光致发光单体材料，其存在使骨架具有高效率的吸光性能；并且骨架孔道中存在BF<subgt;4</subgt;<supgt;‑</supgt;，该离子修饰五配位Cu位点，可强化活性位点的电子云密度和甲醇中间体的合成，促进二氧化碳定向还原为甲醇；并且该离子可以通过交换简单调控，增加材料多样性，方便机理探究。本发明专利技术提供的Cu‑MOF材料表现优异的光催化CO<subgt;2</subgt;还原制甲醇性能，并且产率高，可实现大批量生产，满足工业需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属有机框架材料和二氧化碳光还原。具体涉及一类阴离子可调的噻唑并[5,4-d]噻唑基元构筑的cu-mof材料及其光催化co2还原的应用。

技术介绍

1、随着化石燃料的过度消耗，能源出现危机，同时空气中二氧化碳的排放严重过量，随之出现了全球气候变暖，极端天气频繁出现，生态系统紊乱等一系列问题，即温室效应。严重影响了人们正常的生活和可持续发展，成为亟待解决的问题，因此开发一种清洁、可持续的能源成为必要。在众多已知的可持续能源中，太阳能因其取之不尽、普适性强、容量大、环境友好而被认为是最有发展前景的绿色可持续能源之一。通过类似光合作用——光催化co2，将太阳能转化为化学能和燃料成为一种被广泛关注的策略。

2、光催化co2还原过程：光吸收→co2捕获→co2化学转化。反应体系一般由光敏剂、催化剂和电子供体三部分组成。开发合适的光催化剂成为提升催化效率和选择性的关键因素，以往报道的光催化剂大多是无机半导体材料，虽然这类材料廉价、稳定、易得，但由于宽带隙和易于复合的电子对，有着对光的利用率低和转化效率低等缺点。而一些新型光催化剂如石墨化氮化碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一类阴离子可调的噻唑并[5,4-d]噻唑基元构筑的Cu-MOF材料，其特征在于：该材料中存在四配位铜和五配位铜构型，该结构Z轴方向铜通过与两个2,5-双(4-吡啶基)噻唑并[5,4-d]噻唑单体中的吡啶氮配位支撑起骨架，二维平面中，铜与两个或三个甲酸根配位，连接起二维平面，其中五配位铜邻近孔道中修饰有BF4-，对骨架具有支撑与活化作用。

2.权利要求1所述的一类阴离子可调的噻唑并[5,4-d]噻唑基元构筑的Cu-MOF材料的制备方法，其特征在于步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一类阴离子可调的噻唑并[5,4-d]噻唑基元构筑的Cu-MOF材料的制备方法，其特...

【技术特征摘要】

1.一类阴离子可调的噻唑并[5,4-d]噻唑基元构筑的cu-mof材料，其特征在于：该材料中存在四配位铜和五配位铜构型，该结构z轴方向铜通过与两个2,5-双(4-吡啶基)噻唑并[5,4-d]噻唑单体中的吡啶氮配位支撑起骨架，二维平面中，铜与两个或三个甲酸根配位，连接起二维平面，其中五配位铜邻近孔道中修饰有bf4-，对骨架具有支撑与活化作用。

2.权利要求1所述的一类阴离子可调的噻唑并[5,4-d]噻唑基元构筑的cu-mof材料的制备方法，其特征在于步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一类阴离子可调的噻唑并[5,4-d]噻唑基元构筑的cu-mof材料的制备方法，其特征在于，所述反应溶剂为n,n-二甲基甲酰胺dmf与甲醇，体积比为(1.5～2.5)：1；反应容器包括但不限于10ml玻璃瓶、20ml玻璃瓶、圆底烧瓶或耐压瓶；混匀方式为超声分散，超声功率为100～200w，超声时间为15～30min。

4.根据权利要求2所述的一类阴离子可调的噻唑并[5,4-d]噻唑基元构筑的cu-mof材料的制备方法，其特征在于，2,5-双(4-吡啶基)噻唑并[5,4-d]噻唑、四氟硼酸铜的摩尔比为(0....

【专利技术属性】
技术研发人员：李柏延，杨世琪，赵俏，卜显和，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：