香豆素类有机光敏剂的合成及其光解水制氢研究

发布时间：2023-02-27 08:29

　　当今社会,化石燃料的开采和消耗带来了日益严重的环境问题,如温室效应、雾霾、大气污染等。将取之不尽的太阳能转化为洁净无污染的氢能是从根本上解决环境污染及能源危机的理想途径之一。有机染料作为光敏剂具有结构易于修饰和成本低廉等优点。为了构建低成本、环境友好的光催化产氢体系,本文制备了两例香豆素类光敏剂分子,单香豆素光敏剂(K-1)和双香豆素光敏剂(K-2)。K-1和K-2光敏剂分子不含任何贵金属元素和卤族元素,是仅由C、H、O、N四种丰产元素组成的纯有机分子。光敏剂K-1和K-2的紫外测试结果表明,两者均显示了很强的可见光吸收能力,其摩尔消光系数分别为44000 M^-1 cm^-1和71000 M^-11 cm^-1。利用单核钴为催化剂,DMT作为电子供体,在最优条件下:催化剂C-1(1.0×10^-55 M)、光敏剂K-2(1.0×10^-3 M)、电子给体DMT(0.1 M),光敏剂K-2的光催化产氢性能比K-1提高了61倍。为了研究其光催化机制,首先对光敏剂、催化剂...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光催化产氢体系的研究进展
        1.2.1 光催化的概述
        1.2.2 均相光催化产氢体系的基本类型
        1.2.3 均相光催化产氢体系的基本光化学理论
        1.2.4 均相光催化产氢体系的性能评价
    1.3 均相光催化产氢体系中光敏剂的研究进展
        1.3.1 多吡啶类有机金属配合物作为光敏剂在光催化产氢体系中的应用
        1.3.2 卟啉的金属配合物作为光敏剂在光催化制氢体系中的应用
        1.3.3 有机染料作为光敏剂在光催化产氢体系中的应用
    1.4 本文的选题背景和意义
第二章 光敏剂K-1和K-2 分子的制备及性能研究
    2.1 引言
    2.2 光敏剂K-1和K-2 的制备、测试与表征
        2.2.1 实验试剂和仪器
        2.2.2 光敏剂K-1 分子的合成
        2.2.3 光敏剂K-2 分子的合成
        2.2.4 K-1和K-2 的表征
        2.2.5 光敏剂K-1和K-2 的光物理性能研究
    2.3 本章小结
第三章 光敏剂K-1和K-2 分子光催化产氢性能研究
    3.1 引言
    3.2 光催化实验原理及操作
        3.2.1 均相光催化体系产氢条件的对照实验
        3.2.2 反应条件对均相光催化产氢体系产氢性能的影响
        3.2.3 K-1 的协同效应分析
    3.3 光催化体系的机理研究
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 工作展望
参考文献
附录
发表论文和科研情况说明
致谢



本文编号：3751008