系列卟啉—多酸离子型杂化物的制备、表征及其光催化性能的研究

发布时间：2020-12-07 13:53

　　由于卟啉环内有18个共轭电子,存在共轭双键,在紫外可见光照射下可传递电子或激发电子。其光敏性很高,光照下能够降解污染物。多金属氧酸盐的结构与半导体相似,在紫外至可见光区有明显的的吸收峰。紫外光条件下,可产生活性自由基,从而达到降解有机污染物的目的。本文采用四硝基苯基卟啉分别同Anderson型多金属氧酸盐以及keggin型多金属氧酸盐反应,制得3个新离子型四硝基苯基卟啉-Anderson型多酸有机无机杂化物和3个新离子型四硝基苯基卟啉-Keggin型多酸有机无机杂化物,并进行了系统表征工作。之后系统研究了基于Anderson型多酸杂化物作为光催化剂对1.5-二羟基萘进行光催化降解的反应性能,和基于Keggin型多酸杂化物作为光催化剂对模拟油中含硫化合物的光催化氧化脱硫性能。本论文取得的主要成果如下:1.选择具有光敏性的四硝基苯基卟啉（C44H26N8O8,记为TNPP）分别与 Anderson 型多金属氧酸盐[N（C4H9）4]2{H2ZnMo6O18[（OCH2）3CNH2]2}（记为 ZnMo6）,[N（C4H9）4]2{MnMo6O18[（OCH2）3CNH2]2}（记为 MnM... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：121 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 光催化研究背景
        1.1.1 光催化研究背景及现状
    1.2 光催化技术的应用
        1.2.1 光催化技术应用于环境污水
        1.2.2 光催化氧化技术应用于石油脱硫
        1.2.3 光水解制氢
        1.2.4 光催化化学合成
    1.3 卟啉化合物研究概况
        1.3.1 卟啉化合物的结构和性质
        1.3.2 卟啉化合物的光催化性能
        1.3.3 卟啉类化合物光催化降解1,5二羟基萘
        1.3.4 卟啉类化合物对有机物选择性催化氧化
    1.4 多金属氧酸盐简介
        1.4.1 多金属氧酸盐的性质和结构
        1.4.2 多金属氧酸盐在光催化降解方面的应用
        1.4.3 多酸催化氧化脱硫
    1.5 论文研究目的意义及内容
    1.6 本论文创新点:
第二章 四硝基苯基卟啉/不同金属的Anderson型多金属氧酸盐离子型杂化物的合成,表征以及光催化降解1,5-二羟基萘的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品及测试仪器
        2.2.2 化合物的制备
    2.3 化合物TNPP-MMo6（M=Zn,Mn,Fe）的表征
        2.3.1 红外光谱
        2.3.2 JOBs Plot曲线
    2.4 H2TNPP-MMo6光催化降解1,5-二羟基萘性能研究
        2.4.1 1,5-二羟基萘光催化降解率的计算
        2.4.2 不同催化剂对降解1,5-二羟基萘的性能研究
        2.4.3 TPP-ZnMo6用量对1,5-二羟基萘降解性能的影响
        2.4.4 催化时间对1,5-二羟基萘降解性能的影响
        2.4.5 反应温度对光催化降解1,5-二羟基萘性能的影响
        2.4.6 不同光源条件下对1,5-二羟基萘降解性能的影响
        2.4.7 NaN3的影响
6光催化降解1,5萘二酚的机理探讨">        2.4.8 催化剂TPP-ZnMo₆光催化降解1,5萘二酚的机理探讨
6光催化降解产物分析">        2.4.9 TPP-ZnMo₆光催化降解产物分析
        2.4.10 催化剂的稳定性能与重复使用性能
    2.5 结论
第三章 四硝基苯基卟啉-keggin型多酸离子型杂化物制备、表征以及光催化氧化性能脱硫性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品及测试仪器
        3.2.2 化合物的制备
12,TNPP-PMo₁₂,TNPP-SiMo₁₂的红外表征">        3.2.3 化合物TNPP-PW₁₂,TNPP-PMo₁₂,TNPP-SiMo₁₂的红外表征
        3.2.4 光谱滴定法
        3.2.5 热重分析
    3.3 光催化氧化脱硫性能
        3.3.1 光催化氧化脱硫实验
        3.3.2 化合物以及对应母体多酸对DBT和BT光催化效果
        3.3.3 催化剂用量对反应催化脱硫性能的影响
2O₂量对反应催化性能的影响">        3.3.4 氧化剂H₂O₂量对反应催化性能的影响
        3.3.5 反应时间对脱硫性能的影响
        3.3.6 光源对反应脱硫性能的影响
12光催化氧化脱硫反应动力学的研究">        3.3.7 TPP-PW₁₂光催化氧化脱硫反应动力学的研究
12光催化氧化脱硫反应中活性自由基分析">        3.3.8 TPP-PW₁₂光催化氧化脱硫反应中活性自由基分析
12光催化机理分析">        3.3.9 TPP-PW₁₂光催化机理分析
        3.3.10 光催化氧化脱硫反应的回收实验
    3.4 小结
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
致谢
发表的学术论文
专利
作者及导师简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]光催化技术在污水处理方面的应用分析[J]. 李德超.  低碳世界. 2014(15)
[2]光催化技术及前景分析[J]. 扈彬,刘温霞,张洁.  华东纸业. 2014(03)
[3]四对硝基苯基卟啉和四对氨基苯基卟啉的合成[J]. 王晓敏,赵玉厚,王素敏,高引娣.  精细化工中间体. 2013(04)
[4]胡桃醌抑制细菌生长作用的研究[J]. 吴朝霞,金楠,张敏,张旋.  食品工业科技. 2012(06)
[5]Dawson结构杂多磷钨酸钠催化氧化噻吩脱硫[J]. 黎先财,徐庆荣,曾晓放,孙德华.  石油化工. 2008(10)
[6]一锅法从卟啉配体合成μ-氧代四苯基双核铁卟啉（英文）[J]. 佘远斌,冯连顺,王爱欣,李修艳.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2008(03)
[7]光催化氧化脱硫脱硝的技术研究[J]. 赵莉,赵毅.  环境科学与技术. 2007(12)
[8]乙酸酐、H2O2和1,5二-羟基萘酚一锅合成胡桃醌[J]. 张明晓,李学刚.  应用化学. 2007(12)
[9]光化学催化氧化技术研究进展[J]. 杜波,陈晓燕.  内蒙古环境科学. 2007(02)
[10]柴油规格的发展对炼油和添加剂工业的影响[J]. 王朝玮.  汽车工艺与材料. 2007(03)

博士论文
[1]孔结构多酸—二氧化钛复合材料的制备及其光催化降解酞酸酯研究[D]. 徐蕾.东北师范大学 2010
[2]卟啉分子结构与性质的理论研究[D]. 孟繁夫.西北师范大学 2008
[3]高效脱硫体系及柴油深度氧化脱硫技术研究[D]. 刘淑芝.大庆石油学院 2007

硕士论文
[1]臭氧法和芬顿试剂氧化法处理1，5-萘二磺酸废水的研究[D]. 曹艳艳.河南大学 2015
[2]磷钨酸光催化剂的制备及光催化氧化柴油深度脱硫研究[D]. 杨信实.武汉理工大学 2009



本文编号：2903373