一種釹配合物及其制備方法和應(yīng)用
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種釹配合物及其制備方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：[Nd(D?DTTA)3(CH3O)3]n，其中D?H2DTTA為(+)?2,3?二乙酰對(duì)甲苯?D?酒石酸，CH3OH為甲醇。制備方法：將D?H2DTTA的甲醇溶液和NdCl3·3H2O水溶液混合，加入一定量的KOH水溶液調(diào)pH至3.0～4.5，攪拌，靜置，直到有淡紫色三棱柱狀晶體充分析出，過(guò)濾，收集產(chǎn)品，產(chǎn)率為40％。該配合物結(jié)構(gòu)中包含九配位的釹離子，配體分別為D?DTTA2?和CH3O?陰離子。在室溫、日光照射下該配合物對(duì)亞甲基藍(lán)染料具有很好的催化降解效果，可以用作降解亞甲基藍(lán)染料的催化劑。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
-種鐵配合物及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及金屬配合物，具體設(shè)及一種一維鏈狀欽配合物，特別是一種基于欽 (III)離子和( + )-2,3-二乙酷對(duì)甲苯-D-酒石酸欽配合物的制備，W及該欽配合物在降解亞 甲基藍(lán)染料中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是全球染料業(yè)第一大國(guó)，印染廢水已成為我國(guó)工業(yè)廢水主要來(lái)源之一。印染 廢水中含有大量W芳環(huán)為母體的有機(jī)組分，它們的處理和降解已成為當(dāng)前環(huán)境工作的重點(diǎn) 與難點(diǎn)之一。W亞甲基藍(lán)為例，亞甲基藍(lán)(MB)是一種硫氮雜苯染料，廣泛應(yīng)用于化學(xué)指示 劑、染料、生物染色劑和藥物等方面，不易被降解，是印染廢水的典型代表，容易引起一系列 環(huán)境問(wèn)題。目前，國(guó)內(nèi)外處理印染廢水的主要方法包括物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物化 學(xué)法等。其中，光催化降解法是近幾十年發(fā)展起來(lái)的處理污水的新方法。光催化降解法能有 效降解多種有機(jī)污染物并將其礦化為C〇2、也0或毒性更小的有機(jī)物，是一種節(jié)能、高效、污染 物降解徹底的處理方法。常用的光催化降解催化劑包括金屬氧化物、硫化物、配合物和分子 篩等，其中金屬配合物類(lèi)光催化劑由于本身易形成超分子聚集體，易于過(guò)濾，而且其多孔、 多層、網(wǎng)狀等特殊的結(jié)構(gòu)使其具有較大比表面積，使催化活性的點(diǎn)位有所增加，并使反應(yīng)中 產(chǎn)物或底物具有較快的擴(kuò)散速度，可有效提高其再生和回收效率，因此研究運(yùn)類(lèi)光催化劑 的分子結(jié)構(gòu)和光催化活性之間的規(guī)律，可W為設(shè)計(jì)和合成具有高效催化活性的催化劑提供 理論借鑒和實(shí)際幫助。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種欽配合物及其制備方法，W及該欽配合物在降解亞甲基 藍(lán)染料中的應(yīng)用。
[0004] 本發(fā)明提供的一種欽配合物，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：[Nd(D-DTTA)3(C也0)3]n，其中D-也DTTA 為( + )-2,3-二乙酷對(duì)甲苯-D-酒石酸，CHsOH為甲醇。其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：
[0005] ^
O
[0006] 該配合物的晶體屬于S方晶系，空間群為R3,晶胞參數(shù):0 = 27.4372(11) A, 6二 27,4.巧2(11)苗，6 = 7.巧:擲;(4)1，〇 = 0 = 9〇°，丫=12〇°。該配合物中欽離子采用九配位 模式，與炯(III)配位的氧原子分別來(lái)自六個(gè)0刊42^中的簇基氧原子(04，04B，04D，05A，05C， 05E)和S個(gè)配位甲醇分子中的氧原子(09,098,090)，通過(guò)配體兩端簇基橋連炯（111)離子 在C方向形成無(wú)限的一維鏈狀結(jié)構(gòu)。Nd-O鍵長(zhǎng)的范圍為2. 385(3廣2.鮮8貸）Aa射線粉末 衍射證實(shí)晶體樣品均一穩(wěn)定。在室溫條件、日光照射下該配合物對(duì)亞甲基藍(lán)染料具有很好 的降解效果，可W用作降解亞甲基藍(lán)染料的催化劑。
[0007] 本發(fā)明提供的一種欽配合物的制備方法，包括如下步驟：
[000引（（1)將摩爾比為1:1~1.5的NdCl3 ? 3出0和( + )-2,3-二乙酷對(duì)甲苯-D-酒石酸分別 溶解于水和甲醇中，將二者混合；
[0009] (2)室溫下攬拌均勻，并加入適量KOH水溶液，調(diào)節(jié)抑至3.0~4.5,常溫?cái)埌?-10小 時(shí)，過(guò)濾，將濾液于室溫條件下靜置，直到有淡紫色=棱柱狀單晶充分析出，過(guò)濾，收集產(chǎn) 品D
[0010] 優(yōu)選調(diào)節(jié)pH為3.5,優(yōu)選NdCl3 ? 3出0和( + )-2,3-二乙酷對(duì)甲苯-D-酒石酸的摩爾比 為1:1.5時(shí)晶體質(zhì)量最好，產(chǎn)率最高。
[0011] 只有溶劑為甲醇和水時(shí)才能得到該配合物的晶體。
[0012] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果：
[0013] 本發(fā)明提供的欽配合物是基于( + )-2,3-二乙酷對(duì)甲苯-D-酒石酸配體構(gòu)成的一種 新配合物，使用常規(guī)化學(xué)合成方法，制備方法工藝簡(jiǎn)單，樣品穩(wěn)定性好，純度高，成本低，推 廣應(yīng)用前景良好。在常溫、日光照射條件下可快速催化降解亞甲基藍(lán)染料，40分鐘降解率可 達(dá)78% ; 120分鐘降解率可達(dá)85%。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1實(shí)施例1制備的欽配合物的不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)單元及欽離子配位的單晶結(jié)構(gòu)圖。
[0015] 圖2實(shí)施例1制備的欽配合物在298K的X射線粉末衍射圖（實(shí)驗(yàn)及模擬圖）。
[0016] 圖3本發(fā)明配合物存在下，在室溫條件日光照射下亞甲基藍(lán)溶液的紫外吸收光譜。
[0017] 圖4室溫條件日光照射下，本發(fā)明配合物對(duì)亞甲基藍(lán)的催化降解W及不加配合物 的對(duì)比試驗(yàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019] 實(shí)施例1.將D-H2DTTA(0 . Immol，0.0386g)溶于2.5mL甲醇中，然后加入2.5mL NdCl3 ? 3此0(0.066mmo 1，0.0165g)的水溶液，常溫?cái)埌?0分鐘，再向其中緩慢加入KO田容液 (0.2mol/L，150化），常溫?cái)埌?小時(shí)，過(guò)濾后將得到的澄清溶液置于室溫下，2天后有淡紫色 =棱柱狀單晶析出，過(guò)濾收集，產(chǎn)率約為40 %。
[0020] 欽配合物的結(jié)構(gòu)測(cè)定：
[0021] 晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定采用北京同步福射1W2B工作線站光源(A = 0.7200 A)為入射福射， MAR165CCD探測(cè)器，marccd和HKL2000程序收集并還原數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)最小二乘法修正得到晶胞 參數(shù)，從差值化urier電子密度圖利用甜EUa-97直接法解得晶體結(jié)構(gòu)，并經(jīng)Lorentz和極化 效應(yīng)修正。C原子采用理論加氨。詳細(xì)的晶體測(cè)定數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。
[0022] 親1麗合物的晶化堂擲據(jù)
[0023]
[0024]
[0025] 實(shí)施例2:本發(fā)明配合物在室溫、日光照射條件下對(duì)亞甲基藍(lán)染料的催化降解。
[0026] 室溫條件下，將15ml 0.03mmol/L的亞甲基藍(lán)溶液在黑暗處機(jī)械攬拌10分鐘，測(cè)其 吸光度，再將2.Omg本發(fā)明配合物分散到亞甲基藍(lán)溶液中得到懸濁液。將懸濁液置于普通日 光下照射，并不停進(jìn)行攬拌，每20分鐘取1次樣品，測(cè)試其吸收曲線。如圖3所示，120分鐘后 配合物對(duì)亞甲基藍(lán)的催化降解達(dá)到85%。相比之下，在同樣的條件下，如果體系中不使用配 合物，則120分鐘后，亞甲基藍(lán)基本不降解，如圖4所示。結(jié)果表明，本發(fā)明配合物對(duì)亞甲基藍(lán) 染料的降解具有很好的催化效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種釹配合物，其特征在于，結(jié)構(gòu)式為：2. 如權(quán)利要求1所述的一種釹配合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 將摩爾比為1:1~1.5的NdCl3 · 3H20和(+)-2，3-二乙酰對(duì)甲苯-D-酒石酸分別溶解 于水和甲醇中，將二者混合； (2) 室溫下攪拌均勻，并加入適量KOH水溶液，調(diào)節(jié)pH至3.0~4.5，常溫?cái)嚢?~10小時(shí)， 過(guò)濾，將濾液于室溫條件下靜置，直到有淡紫色三棱柱狀單晶充分析出，過(guò)濾，收集產(chǎn)品。3. 如權(quán)利要求2所述的一種釹配合物的制備方法，其特征在于，所述NdCl3 · 3H20和( + )-2,3-二乙酰對(duì)甲苯-D-酒石酸的摩爾比為1:1.5。4. 如權(quán)利要求2所述的一種釹配合物的制備方法，其特征在于，所述常溫?cái)嚢?小時(shí)。5. 如權(quán)利要求2所述的一種釹配合物的制備方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)pH至3.5。6. 如權(quán)利要求1所述的一種釹配合物在降解亞甲基藍(lán)染料中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C02F103/30GK105924459SQ201610278006
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】馮思思, 馬海霞, 盧麗萍
【申請(qǐng)人】山西大學(xué)