1.一种多酸基铁金属有机杂化材料制备及光催化应用,其特征在于一种具有光催化分解水制氢气效果的多酸基铁金属有机杂化材料的化学式为(H2SiW12O40)[Fe(pzta)3]2·
4H2O,其中,pzta为5-(2-吡嗪基)-1,2,4-三唑;晶系为单斜;空间群为C2/c;单胞参数为α=
90(5),β=107.033(5),γ=90(5),a=22.277(5) Å,b=20.082(9) Å,c=17.409(5) Å,z=4。
2.一种多酸基铁金属有机杂化材料的制备方法,其特征在于一种具有光催化分解水制氢气效果的多酸基铁金属有机杂化材料的制备方法按以下步骤完成的:一、制备pH值为2.0的反应液:将硅钨酸、氯化铁、5-(2-吡嗪基)-1,2,4-三唑有机配体溶解到去离子水中,得到反应液;将反应液pH值调节至2.0,得到pH值为2.0反应液;
步骤一中所述的硅钨酸与金属铁盐的摩尔比为:0.1:(0.2~1);
步骤一中所述的硅钨酸与5-(2-吡嗪基)-1,2,4-三唑有机配体的摩尔比为:0.1:(0.2~0.5);
步骤一中所述的硅钨酸的物质的量与蒸馏水的体积比为:0.1mmol:(20ml~35ml);
二、将pH值为2.0的反应液加入到聚四氟乙烯的反应釜中,再在160℃下反应3天,冷却降温至室温得到橙红色长条晶体即为多酸基铁金属有机杂化材料;
步骤二中所述的多酸基铁金属有机杂化材料的化学式为(H2SiW12O40)[Fe(pzta)3]2·
4H2O,其中,pzta为5-(2-吡嗪基)-1,2,4-三唑;晶系为单斜;空间群为C2/c;单胞参数为α=
90(5),β=107.033(5),γ=90(5),a=22.277(5) Å,b=20.082(9) Å,c=17.409(5) Å,z=4。
3.根据权利要求2所述的一种多酸基铁金属有机杂化材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述的金属盐为氯化铁、硝酸铁或醋酸铁。
4.根据权利要求2所述的一种多酸基铁金属有机杂化材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述的硅钨酸与金属铁盐的摩尔比为:1:10。
5.根据权利要求2所述的一种多酸基铁金属有机杂化材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述的硅钨酸与5-(2-吡嗪基)-1,2,4-三唑有机配体的摩尔比为:1:2。
6.根据权利要求2所述的一种多酸基铁金属有机杂化材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述的硅钨酸的物质的量与蒸馏水的体积比为:0.1mmol:25ml。
7.根据权利要求2所述的一种多酸基铁金属有机杂化材料的制备方法,其特征在于步骤一中将反应液的pH值调剂至2.0是使用0.1mol/L~2mol/L HCl溶液和0.1mol/L~2mol/L NaOH溶液调节得到的。
8.一种多酸基铁金属有机杂化材料制备及光催化应用,其特征在于区别于以往多数此类材料其结构中的多酸分子不具有光敏性且不包含具有还原性的金属原子,且在此类杂化材料中多酸与金属有机配合物所形成的半导体结构,禁带宽度较宽且导带大于零,导致此类多酸基铁金属有机杂化材料不具有光解水产氢的性质,而本发明所制备的一种多酸基铁金属有机杂化材料,包含具有良好光敏性的硅钨酸盐和具有强还原性的铁原子,在本发明的杂化材料中多酸与金属有机配合物所形成的半导体结构禁带宽度较窄且导带小于零,具有良好的光催化分解水产氢的效果,而且本发明中形成的超分子结构,多酸与金属有机配合物的空间结构有利于多酸与金属有机配合物的电子传导,从而提高了本发明中的多酸基铁金属有机杂化材料的催化性能,最终多酸分子与金属-有机配合物协同作用,产生优异的光催化分解水产氢性能。