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一种三联吡啶基超分子光催化剂的制备方法及其应用

  • 发布时间: 2025-03-07
预算 双方协商
基本信息
成果方:河北科技大学
合作方式:技术转让
成果类型:发明专利,
行业领域
生物、医药和医疗器械技术
成果描述

一种三联吡啶基超分子光催化剂的制备方法,所述三联吡啶基超分子为含溴基的三联吡啶共轭超分子,制备方法包括如下步骤:步骤a、通过Krohnke中间成环法制备4'‑(4‑溴苯基)‑2,2':6',2”‑三联吡啶共轭分子,然后将其加入到良性有机溶剂中,室温搅拌溶解成透明溶液;步骤b、在步骤a中的4'‑(4‑溴苯基)‑2,2':6',2”‑三联吡啶有机溶液中滴加不良溶剂水,得到悬浮液,搅拌、静置,逐渐析出白色沉淀;步骤c、得到溴基的三联吡啶共轭超分子样品后,对样品进行表征,判断样品的结构特征。本发明采用溶解‑沉淀的工艺制备出具有高的结晶度、强的内置电场以及更负的还原电势的单一组分的三联吡啶基超分子光催化剂,三联吡啶组装体既是催化剂也是光敏剂,能够高效的光催化还原CO2成可再生的燃料。

应用范围

目前,全世界都深陷能源危机问题。半导体光催化剂利用太阳能将CO2光催化分解成CO和CH4等燃料的技术为解决能源短缺提供了理想方案。该技术方案顺利实施的关键是开发高效稳定、环境友好和原料来源丰富的光催化剂。近年来,三联吡啶基化合物具有大的π共轭结构、结构多样性、可调控性以及优异的电子传输能力的特点,其作为光催化材料的构建单元引起了广泛关注。

前景分析
(1)本发明首次通过溶解‑沉淀的方法制备三联吡啶基超分子半导体光催化剂,其通过π‑π堆积相互作用组装成结构取向单一、结晶度高以及具有强大内置电场的光催化剂,此特殊结构利于光生载流子的高效分离并显著提升光催化活性。
(2)三联吡啶化合物通常作为光敏剂,与光催化剂作用后才能促使光生电子从光敏剂转移到催化剂进而驱动反应进行,此调控技术要求苛刻且不易控;本发明提出的是以单一组分三联吡啶为主体的光催化剂,此体系不涉及苛刻调控光生电子在光敏剂和催化剂之间的转移和调控;此外,单一组分制备步骤简单、结构易调控、改性成本低。此外,本发明的提出为丰富有机超分子种类提供了理论依据。


联系方式

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    王琳

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  • 通讯地址:

    河北省石家庄市裕华区裕翔街26号河北科技大学

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