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金属酞菁的合成及其催化动力学研究

发布时间:2018-05-16 17:06

  本文选题:金属酞菁 + 光催化降解 ; 参考:《齐齐哈尔大学》2017年硕士论文


【摘要】:现今社会,水环境污染严重制约着经济发展与社会进步,有机废水是水环境污染中的主要污染源。染料废水作为高浓度有机废水,具有成分复杂、有机物含量高、可生化性差、COD浓度高、毒性强等特点,所以寻找清洁、低成本、可持续使用的降解污染物方法刻不容缓。近年来,采用光催化降解水污染已成为研究热点,其中金属酞菁类催化剂对环境无毒无害且廉价易得,是一类非常有前途的可见光催化剂。本文通过DBU液相催化法合成了八种金属酞菁:α-八辛氧基酞菁钴,α-八辛氧基酞菁镍,α-八辛氧基酞菁铜,α-八辛氧基酞菁锌,α-八苄氧基酞菁钴,α-八苄氧基酞菁镍,α-八苄氧基酞菁铜,α-八辛氧基酞菁锌,并通过核磁、紫外-可见吸收光谱、红外光谱对八种金属酞菁分别进行了表征。同时,对八种金属酞菁催化剂分别降解孔雀石绿和亚甲基蓝两种染料进行了研究对比,并考察了催化剂用量、H2O2浓度等条件对降解率的影响。通过催化剂光催化降解不同类型染料实验得出以下结论:1、金属酞菁降解孔雀石绿:在光照强度500 W,孔雀石绿浓度为0.1 mmol/L时,催化剂用量为0.6 g/L,过氧化氢浓度为0.6 mmol/L,α-八辛氧基酞菁钴的催化效果最好。在100 min内α-八辛氧基酞菁钴降解率为98.6%;α-八苄氧基酞菁钴降解率达99.3%,并且都符合一级动力学方程。2、金属酞菁降解亚甲基蓝:在光照强度500 W,亚甲基蓝质量浓度为6 mg/L,催化剂用量为0.6 g/L,过氧化氢浓度为0.6 mmol/L,α-八苄氧基酞菁铜催化效果都最好。在100 min内α-八辛氧基酞菁铜降解率为98.9%;α-八苄氧基酞菁铜降解率达99%,并且都符合一级动力学方程。研究结果表明,金属酞菁具有良好的光敏性,是一类有应用价值的光敏剂。
[Abstract]:Nowadays, water environment pollution seriously restricts economic development and social progress. Organic wastewater is the main source of pollution in water environment. As a high concentration organic wastewater, dye wastewater has the characteristics of complex composition, high organic matter content, poor biodegradability, high COD concentration and strong toxicity, so it is to find clean, low cost and sustainable use. In recent years, the photocatalytic degradation of water pollution has become a hot spot, in which metal phthalocyanine catalysts are non-toxic and inexpensive and easy to obtain. It is a very promising kind of visible light catalyst. In this paper, eight kinds of metal phthalocyanines were synthesized by DBU liquid phase catalysis: alpha eight octyl phthalocyanine cobalt, alpha eight symplectic. Oxygen phthalocyanine nickel, alpha eight octyl phthalocyanine copper, alpha eight octyl phthalocyanine zinc, alpha eight benzoxyl phthalocyanine cobalt, alpha eight benzoxyl phthalocyanine, alpha eight Benzoxy phthalocyanine, alpha eight octyl phthalocyanine zinc, and eight metal phthalocyanines were characterized by NMR, UV visible absorption spectra and infrared spectroscopy. At the same time, eight metal phthalocyanines were catalyzed. The degradation of two kinds of malachite green and methylene blue dye were compared, and the effects of the amount of catalyst and H2O2 concentration on the degradation rate were investigated. The following conclusions were obtained by the photocatalytic degradation of different types of dyes by catalyst: 1, the degradation of malachite green by metal phthalocyanine: 500 W in light intensity and 0.1 mm in malachite green. At ol/L, the amount of catalyst is 0.6 g/L, the concentration of hydrogen peroxide is 0.6 mmol/L, the catalytic effect of alpha eight octyl phthalocyanine is the best. The degradation rate of alpha eight octyl phthalocyanine cobalt is 98.6% in 100 min, and the degradation rate of alpha eight benzoxyl cobalt phthalocyanine is 99.3%, and all in accordance with the first order kinetic equation.2, and the metal phthalocyanine degrade methylene blue: in the light intensity 500 W The concentration of methylene blue is 6 mg/L, the amount of catalyst is 0.6 g/L, the concentration of hydrogen peroxide is 0.6 mmol/L, and the catalytic effect of alpha eight benzoxyl phthalocyanine is best. The degradation rate of alpha - eight octyl phthalocyanine is 98.9% in 100 min, and the degradation rate of alpha eight benzoxyl phthalocyanine is 99%, and all is in line with the first order kinetic equation. Cyanine has good photosensitivity and is a kind of photosensitizer with applied value.

【学位授予单位】:齐齐哈尔大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O643.36;O644.1

【参考文献】

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本文编号:1897699

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