一种硒化镉量子点和锆基配位聚合物复合材料及制法

文档序号:9534527阅读:806来源:国知局
一种硒化镉量子点和锆基配位聚合物复合材料及制法【
技术领域
】[0001]本发明涉及砸化镉量子点和锆基配位聚合物复合材料及制法。【
背景技术
】[0002]半导体是一类直接可以利用太阳能的材料。在光照下,半导体中价带的电子俘获光子跃迀到导带形成光电子,在价带留下空穴。在导带由光照射产生的光电子可起到还原作用,在价带由于电子的跃迀留下的空穴可起到氧化作用。在半导体中由于光照射产生的光生电子以及空穴,可催化分解水制氢,催化有机反应以及降解有害的有机物等。半导体的光催化作用与半导体的尺寸相关,尺寸越小,光催化活性越高,例如对于Ti02,微米级基本没有光催化作用,但是纳米级却表现出极强的光催化能力,例如Degussa公司商品化的P25。小尺寸的或者说量子点的半导体本身由于表面能非常高,因此极易发生粒子间的团聚,导致光催化活性下降。另外,由于小尺寸导致光生电子通过辐射或者非辐射的方式与空穴复合,致使光效率下降,远低于理论值,基本在10%以下,有些更低。因此,探索化学稳定的、大比表面积、具有半导体性质的载体一直是研究的重点。[0003]近十几年来,一类由金属离子或者团簇作为节点双齿或者多齿有机配体作为连接体所构成的金属有机开放骨架结构吸引了人们的关注。这类化合物具有可设计的孔道以及空穴、高结晶度、大比表面积、出色的热以及化学稳定性吸引人们的关注。还应说明的是这类化合物表现出半导体的性质。2008年,Cavka等[1]报导了一类由Zr604(0H)4(C02)12团簇构成的且骨架包含四面体笼和八面体笼的化合物,称作U10-66以及类似物。这类化合物具有超强的热以及化学稳定性,置于水中数月结构不发生变化,另外,此类化合物还是半导体材料[2,3]。U10-66以及类似物的这些特点可以满足作为光催化活性物质的载体,相关的以U10-66以及类似物作为载体的复合材料的报道如CdS-U10-66(NH2),CdS-U10-66,CdS-RG0-U10-66,Ag1-U1-66,Ag2C03-U10_66[4-9]。[0004]I1-VI族元素构成半导体CdSe由于其禁带宽度较小(Eg=l.7eV),能够吸收利用整个的可见光谱带,在光分解水制氢、光催化以及光降解等有潜在的应用价值,因此受到人们的关注。[0005]纳米粒子与金属有机开放骨架结构材料的制备已经被详细的研究了。一种方法是高温或者需要热处理,另一种方法是在室温,但是需要用表面活性剂封装纳米点,这显然不利于纳米点的催化应用。在Ag1-U1-66和Ag2C03-U10-66的制备过程中,作者考虑U10-66能够对阴离子I或者C032有吸附作用,因此向含有I或者C032离子的溶液滴加Ag离子获得Agl和Ag2C03纳米粒子。[0006]【参考文献:1.J.H.Cavka,S.Jakobsen,U.0lsbye,N.Guillou,C.Lamberti,S.BordigaandK.P.Lillerud,Anewzirconiuminorganicbuildingbrickformingmetalorganicframeworkswithexcept1nalstability,J.Am.Chem.Soc.130(2008)13850-13851.2.J.Β.DeCoste,G.ff.Peterson,H.Jasuja,T.G.Glover,Y.G.Huang,K.S.Walton,Stabilityanddegradat1nmechanismsofmetal-organicframeworkscontainingtheZr604(OH)4secondarybuildingunit,J.Mater.Chem.A1(2013)5642-5650.3.C.G.Silva,1.Luz,F.X.LlabresiXamena,A.Corma,H.Garcia,WaterstableZr-benzenedicarboxylatemetal-organicframeworksasphotocatalystsforhydrogengenerat1n,Chem.Eur.J.16(2010)11133-11138.4.C.G.Silva,1.Luz,F.X.LlabresiXamena,A.Corma,H.Garcia,WaterstableZr-benzenedicarboxylatemetal-organicframeworksasphotocatalystsforhydrogengenerat1n,Chem.Eur.J.16(2010)11133-11138.5.L.Shen,S.Liang,ff.ffu,R.Liang,L.ffu,CdS-decoratedU1-66(NH2)nanocompositesfabricatedbyafacilephotodeposit1nprocess:anefficientandstablevisible-light-drivenphotocatalystforselective,J.Mater.Chem.A1(2013)11473-11482.6.R.Lin,LJ.Shen,Z.Y.Ren,ff.M.ffu,Y.X.Tan,H.R.Fu,J.Zhang,Lffu,Enhancedphotocatalytichydrogenproduct1nactivityviadualmodificat1nofMOFandreducedgrapheneoxideonCdS,Chem.Commun.50(2014)8533-8535.7.Z.Sha,H.S.0.Chan,J.ffu,Ag2C03/Ui0-66(Zr)compositewithenhancedvisible-lightpromotedphotocatalyticactivityfordyedegradat1n,J.Hazard.Mater.229(2015)132-140.8.Z.Sha,J.L.Sun,H.S.0.Chan,S.Jaenicke,J.ffu,EnhancedphotocatalyticactivityoftheAgI/U1-66(Zr)compositeforrhodamineBdegradat1nundervisiblelightirradiat1n,ChemPlusChem.80(2015)1321-1328.9.J.Aguilera—Sigala,D.Bradshaw,Synthesisandapplicat1nsofmetal-organicframework-quantumdot(QD0M0F)composites,Coord.Chem.Rev.2015,inpress】。【
发明内容】[0007]为了解决已有技术存在的问题,本发明提供了一种砸化镉量子点和锆基配位聚合物复合材料及制法。[0008]所述的复合材料是由砸化镉量子点和锆基配位聚合物所构成,砸化镉与锆基配位聚合物不是简单的机械混合,而是砸化镉量子点通过界面相互作用生长在锆基配位聚合物的内部或者外表面,简称为CdSeOU1-66复合材料;所述的锆基配位聚合物为U10-66或其类似物,U10-66及其类似物具有同样的拓扑结构,脱水的通式可以写成ZrOL,其中的L为有机配体,六个锆离子被氧以及带有羧基的有机配体的氧连接在一起形成团簇,每个团簇通过十二个有机配体与十二个同样的团簇相连构成三维的空间网络结构,结构中包含四面体笼和八面体笼;锆基配位聚合物为U10-66的类似物L为4配体,4’-联苯二甲酸所述的锆基配位聚合物为U1-66,L为对苯二甲酸;所述的锆基配位聚合物为U10-66的类似物,L为下列配体:(1)4,4’-联苯二甲酸、2,6_萘二酸、4,4’-连三苯二甲酸或反,反-1,6-己二烯二酸;(2)带有官能团的1,4-对苯二甲酸,4,4’-联苯二甲当前第1页1 2 3 
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