基于苯四酸和双咪唑甲基苯构筑的Co(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及光催化活性
Synthesis, crystal structure, and photocatalytic activity of Co(Ⅱ) and Ni(Ⅱ) complexes based on pyromellitic acid and bis(imidazole)methyl benzene
作者单位E-mail
符钰培 延安大学化学与化工学院, 陕西省反应工程重点实验室, 新能源新功能材料实验室, 延安 716000  
杨华 延安大学化学与化工学院, 陕西省反应工程重点实验室, 新能源新功能材料实验室, 延安 716000 yanghua_08@163.com 
乔丹 延安大学化学与化工学院, 陕西省反应工程重点实验室, 新能源新功能材料实验室, 延安 716000  
董露露 延安大学化学与化工学院, 陕西省反应工程重点实验室, 新能源新功能材料实验室, 延安 716000  
陈小莉 延安大学化学与化工学院, 陕西省反应工程重点实验室, 新能源新功能材料实验室, 延安 716000  
崔华莉 延安大学化学与化工学院, 陕西省反应工程重点实验室, 新能源新功能材料实验室, 延安 716000  
刘琳 延安大学化学与化工学院, 陕西省反应工程重点实验室, 新能源新功能材料实验室, 延安 716000  
王记江 延安大学化学与化工学院, 陕西省反应工程重点实验室, 新能源新功能材料实验室, 延安 716000  
摘要: 在水热条件下,得到了2例新的配位聚合物[Co(L)0.5(1,3-bib)] (1)和[Ni2(L)(1,4-bib)3(H2O)2]·2H2O (2),其中H4L=1,2,4,5-苯四酸,1,3-bib=1,3-双((1H-咪唑1-基)甲基)苯,1,4-bib=1,4-双((1H-咪唑1-基)甲基)苯。并利用元素分析、红外光谱、单晶X射线衍射等对其进行了结构表征。结果表明:12均为三维网状结构,完全去质子化的配体(L4-)在12中分别采取了μ4-к2к1к2к1μ2-к1к0к1к0的配位方式。进一步的研究表明,配合物1在H2O2和可见光照射的条件下,在水溶液中对染料甲基橙(MO)和亚甲蓝(MB)有很好的降解效果:在180 min时,降解率分别达到83.2%和84.5%。配合物2在同样的条件下,在水溶液中对染料MB和罗丹明B(RhB)也有较好的降解作用:在180 min时,降解率分别为87.0%和77.4%。此外还详细探讨了12对染料光催化降解的机理。
关键词: 配位聚合物  晶体结构  光催化降解
基金项目: 陕西省自然科学基金(No.2022JZ-49,2022NY-071)、延安市重点产业链项目(No.2022SLZDCY-001)、陕西省大学生创新创业训练计划项(No.S202210719111)和陕西省教育厅重点项目(No.23JY086)资助
Abstract: Two new coordination polymers [Co(L)0.5(1, 3-bib)] (1) and [Ni2(L)(1, 4-bib)3(H2O)2]·2H2O (2), where H4L=1, 2, 4, 5-benzenetetracarboxylic acid, 1, 3-bib=1, 3-bis((1H-imidazol-1-yl)methyl) benzene, and 1, 4-bib=1, 4-bis((1H-imidazol-1-yl)methyl) benzene, were synthesized under hydrothermal conditions. The structures of1 and2 were confirmed by elemental analysis, FTIR spectroscopy, single-crystal X-ray diffraction, etc. The results show that1 and2 are 3D network structures. The completely deprotonated L4- ligand adopts the μ4-к2к1к2к1 mode in 1 and the μ2-к1к0к1к0 coordination mode in2. Further studies showed that in the presence of H2O2 and visible light irradiation conditions,1 had good photocatalytic performance for the degradation of MO (methyl orange)/MB (methylene blue) in water, and the degradation rates reached 83.2% and 84.5% at 180 min. Under the same conditions,2 also showed good degradation of the dyes MB and RhB (rhodamine B) in aqueous solution, with 87.0% and 77.4% degradation rates at 180 min, respectively. In addition, the mechanism of photocatalytic degradation of the dye by1 and2 was investigated.
Keywords: coordination polymer  crystal structure  photocatalytic degradation
投稿时间:2023-06-14 修订日期:2023-11-01
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符钰培,杨华,乔丹,董露露,陈小莉,崔华莉,刘琳,王记江.基于苯四酸和双咪唑甲基苯构筑的Co(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及光催化活性[J].无机化学学报,2023,39(12):2393-2406.
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