卟啉类功能材料的制备及电催化碳—氯键活化的应用

发布时间：2018-05-11 20:41

  本文选题：卟啉 + 金属酞菁配合物　； 参考：《江苏大学》2017年硕士论文

【摘要】：有机氯污染物因其高毒性、生物蓄积性和长期残留性一直困扰着人类的生产和生活,寻找高效的有机氯化合物降解方法一直是研究者追求的目标。研究表明,电化学还原催化降解技术无污染、易操作,已成为解决该难题的理想选择。此外,电化学还原催化技术亦可应用于析氢反应。在本文研究中,选取了滴滴涕(DDT)和六氯环己烷(HCH)及其同分异构体为有机氯污染物的典型代表,设计合成了Mn(Ⅲ)Cl(α-α’OC_5H_(11))8-Pc、Co(Ⅱ)(α-α’OC_5H_(11))8-Pc两例富电子酞菁金属配合物为催化剂,研究它们电化学还原催化脱氯降解反应及机理,利用紫外-可见光谱、磁圆二色光谱、电化学和光谱电化学等手段,结合TD-DFT理论计算对化合物的电子结构进行了深入研究。在控制电位下,以Co(Ⅱ)(α-α’OC_5H_(11))8-Pc为催化剂对有机氯污染物进行整体降解,通过气相色谱-质谱联用技术对降解产物进行分析,结合原位光谱电化学测定,提出了DDT的脱氯降解机理。实验结果表明,利用富电子酞菁配合物为催化剂,首次实现了DDT中C(sp3)-Cl、C(sp2)-Cl键及芳环体系的C(sp2)-Cl键催化断裂,同时伴随着C-C键的断裂和C-O键的生成。利用Mn(Ⅲ)Cl(α-α’OC_5H_(11))8-Pc为催化剂,以不同构象的HCH(包括γ-HCH、α-HCH和β-HCH)为目标分子进行了脱氯研究,首次实现了β-HCH的电催化高效降解。研究表明,催化剂对不同构象的HCH表现出不同的催化效果,随着HCH分子中所含e键个数的增多,催化剂的催化效率降低。此外,我们利用金属卟啉和酞菁的催化特性与磁性材料的易分离性,设计合成具有金属卟啉和酞菁修饰的磁性复合材Fe_3O_4@SiO_2@Cobalt(Ⅱ)Porphyrin,通过XRD、SEM、SQUID等手段对材料进行表征。利用循环伏安法、控制电位电解法对γ-HCH进行催化降解研究,研究结果表明该复合材料催化剂可以高效的催化还原γ-HCH,并且通过磁性分离手段实现了催化剂的回收与循环使用。
[Abstract]:Because of its high toxicity, bioaccumulation and long-term residues, organic chlorine pollutants have been perplexing the production and life of human beings. It has been the goal of researchers to find efficient degradation methods of organochlorine compounds. The research shows that electrochemical reduction catalytic degradation technology is pollution-free and easy to operate, and has become an ideal choice to solve this problem. In addition, electrochemical reduction catalysis can also be used in hydrogen evolution. In the present study, DDT and HCH) and their isomers were selected as typical organic chlorine pollutants, and mn (鈪，

本文编号：1875502