一种柱5芳烃- Zn2Sb2超分子纳米球催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种柱[5]芳烃‑Zn2Sb2超分子纳米球催化剂及其制备方法。超分子纳米球催化剂是以肼基柱[5]芳烃为主体，多金属氧酸盐Zn2Sb2为客体，在水溶液中通过分子间静电作用为结合力，最终自组装形成了超分子纳米球颗粒。本发明的超分子纳米球催化剂制备方法简单，易于形成稳定形貌。该超分子纳米球催化剂表现出非常显著的催化活性，特别是对环戊醇等醇类氧化成醛的有机反应具有较高的催化活性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种柱[5]芳烃- Zn

背景技术

多金属氧酸盐（polyoxometalates，POMs）由于其结构变化大，易于重构结构，对环境友好，引发了前沿材料以及环境友好型催化剂研究者的广泛关注。追溯至上个世纪70年代，Keggin 型硅钨酸H

虽然多酸类催化剂拥有不可辩驳的工业催化能力，但其也有着一定的局限性。由于杂多酸溶解性较好，易溶于多种溶剂，所以反应之后难以对其进行回收利用，给催化剂的循环使用带来一定困难。因此，构建易于回收利用的杂多酸复合催化剂的相关研究已成为众多国内外研究者关注的热点，例如中国专利CN 104096592 B将γ-环糊精与多金属氧簇（H

构筑超分子体系是解决以上问题一种有效途径，而截止到目前为止得到的有机大环-POMs复合型催化剂按有机大环的不同有以下几类：葫芦脲-POMs 型、杯芳烃-POMs 型和环糊精-POMs 型，而柱芳烃-POMs还没有文献报导。

发明内容

本发明的目的在于提出一种柱[5]芳烃-Zn

实现本发明目的的技术解决方案是：一种柱[5]芳烃-Zn

多金属氧酸盐(NH

优选地，用稀盐酸调节Zn

优选地，用稀盐酸调节Zn

具体的，稀盐酸浓度为5~6 mol/L。

优选地，肼基柱[5]芳烃和Zn

优选地，搅拌30~90 min至充分混合直至有大量沉淀产生，此时已完成了超分子自组装。

优选地，离心转速为9000 r/min，时间为5 min；洗涤转速为8000 r/min，离心时间为10 min；干燥温度为60℃，时间为24 h。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1）本发明的超分子纳米球催化剂是以肼基柱[5]芳烃为主体，多金属氧酸盐Zn

2）本发明通过系统研究有机大环主体-杂多酸配体化合物的组装机理和组装条件，以实现肼基柱[5]芳烃-杂多酸组装体的结构调控与可控制备。

3）本发明通过自组装得到的得到柱[5]芳烃-Zn

4）该超分子纳米球催化剂表现出非常显著的催化活性，特别是对环戊醇等醇类氧化成醛的有机反应具有较高的催化活性，且能够反复回收利用三到五次。

附图说明

图1为本发明实施例1中制备的柱[5]芳烃-Zn

图2为本发明实施例1中制备的柱[5]芳烃-Zn

图3为本发明对比例2中制备的柱[5]芳烃-Zn

图4为本发明实施例1中制备的柱[5]芳烃-Zn

图5为本发明实施例1中制备的柱[5]芳烃-Zn

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步地详细说明。

本发明采用的肼基柱[5]芳烃，按照文献（Biomacromolecules 2017, 18, 1885−1892）中公开的方法进行制备。

本发明采用的多金属氧酸盐(NH

实施例1

柱[5]芳烃-Zn

将116mg (0.02mmol) Zn

复合物柱[5]芳烃-Zn

对比例1

本对比例与实施例1基本相同，唯一不同的是用6mol/L的HCl调节水溶液至pH=3，发现此时肼基柱[5]芳烃不能在酸性水溶液中很好溶解，且没有大量沉淀物产生，则说明作为超分子主体的柱[5]芳烃与客体分子Zn

对比例2

本对比例与实施例1基本相同，唯一不同的是肼基柱[5]芳烃的用量为84mg，(0.06mmol，即肼基柱[5]芳烃和Zn

图4为本发明制备的柱[5]芳烃-Zn

图5为本发明实施例1中制备的柱[5]芳烃- Zn