基于卟啉超分子组装体的光催化材料制备及性能研究

发布时间：2024-05-13 01:49

　　具有平面芳香大环结构的卟啉分子,作为自然界光合反应的中心,其光吸收范围宽,在光催化材料中被广泛研究。利用卟啉分子间非共价键相互作用进行自组装,形成有序形貌聚集体,能有效提高光催化效率。然而,目前大多数卟啉聚集体尺寸大,形貌不均一,光催化活性不高,并存在稳定性差,难回收以及含金属的卟啉会引入金属污染等问题。针对以上问题,选用无金属4-羧基苯基卟啉(TCPP),在表面活性剂的作用下,通过酸碱中和以及双溶剂混合法,有效控制其形貌,形成不同的自组装聚集体。在可见光下,由十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助下形成的TCPP自组装体(CTAB-TCPP)对苯酚污染物的降解活性是未经处理TCPP粉体的8.5倍。CTAB-TCPP纳米短棒聚集体的降解活性是双溶剂混合法形成的纤维聚集体的2.6倍。为了进一步改善TCPP组装体光催化降解能力以及解决其不易回收的问题,通过共组装的方法构建TCPP有序聚集体与有机半导体3,4,9,10-苝四甲酰二亚胺(PDINH)聚集体的纯有机异质结构复合材料(TCPP/PDINH)。在可见光下,TCPP/PDINH对苯酚的降解活性有显著提高。两种聚集体的匹配能带位置和分子间...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1卟啉的结构式

第1章文献综述-3-半导体+hv→e-CB+h+VB(1)e-CB+O2→O2-(2)h+VB+OH-→OH(3)h+VB+H2O→H++OH(4)R-H+OH→RCOO→CO2+H2O(5)为了提高半导体的光催化效率，采用了一些形态和化学修饰方法，如增加半导体的表面积、孔隙率和....

图2微乳辅助组装法合成卟啉纳米晶体的示意图[57]

华北理工大学硕士学位论文-6-图2微乳辅助组装法合成卟啉纳米晶体的示意图[57]Fig.2Synthesisofporphyrinnanocrystalsbymicroemulsionassistedassemblymethod[57]1.2.3卟啉超分子组装体在产氢方面的应用卟....

图3一维卟啉纳米线光催化产氢[63]

第1章文献综述-7-图3一维卟啉纳米线光催化产氢[63]Fig.3Photocatalysisofhydrogenproductionbyone-dimensionalporphyrinnanowires[63]卟啉金属化自组装也适用于二元卟啉结构析氢。利用阴离子与阳离子之间的静....

图5催化剂的形貌

华北理工大学硕士学位论文-18-线大致呈正态分布，表明纳米棒的平均直径约为100nm，这与图5中（e）的TEM结果一致。（a）未处理TCPP粉末的SEM图；（b）CTAB-TCPP的SEM图；（c）non-CTAB-TCPP的SEM图；（d）EG-TCPP的SEM图；（e）CTA....

本文编号：3972200