金屬-有機(jī)框架材料（MOFs）具有超高的比表面積、均一可調(diào)的孔尺寸、易修飾的優(yōu)點(diǎn),基于此本文使用MOFs作為載體,利用MOFs孔的限域作用,采用溫和的雙溶劑法,將金屬納米粒子負(fù)載于MOFs的孔道內(nèi)部,研究了MOFs材料與納米顆粒的光學(xué)和動力學(xué)性質(zhì)之間的協(xié)同效應(yīng),并探索復(fù)合材料的光催化及有機(jī)催化性能,本文的主要研究內(nèi)容如下:1.合成Zr-卟啉MOF,PCN-222,采用雙溶劑法將預(yù)制的鉑前驅(qū)體溶液加入MOF孔道內(nèi)部,然后利用PCN-222的光學(xué)性質(zhì),在光照條件下還原金屬鉑離子,從而獲得具有均勻尺寸鉑納米顆粒的PCN-222復(fù)合材料。通過XRD、N2吸附、透射電子顯微鏡（TEM）、等離子體發(fā)射光譜（ICP-AES）、X射線光電子能譜分析（XPS）、電化學(xué)測量系統(tǒng)等手段對Pt@PCN-222催化劑的結(jié)構(gòu)、形貌、金屬含量及價(jià)態(tài)、光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征,最后探索了催化劑在光照條件下分解水產(chǎn)氫的性能。測試發(fā)現(xiàn)負(fù)載金屬鉑納米粒子的介孔卟啉基MOF后能夠有效吸收和利用可見光,同時(shí)獲得了很高的產(chǎn)氫效率。2.合成Cr-對苯二甲酸基MOF,MIL-101,利用雙溶劑法通過加入不同濃度的PtCo前驅(qū)體溶液獲得不同... 

【文章來源】：福建師范大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１合成光催化劑Ｐｔ＠ＰＣＮ－２２２的示意圖??

參??ＰｔＮＰｓ??圖２－１合成光催化劑Ｐｔ＠ＰＣＮ－２２２的示意圖??Ｆｉｇ．２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｔｈｅ?ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔ?Ｐｔ＠ＰＣＮ－２２２??如圖所示，通過雙溶劑法將高度分散的Ｐｔ納米顆粒負(fù)載到ＰＣＮ－２２２中，獲得??的Ｐｔ＠ＰＣＮ－２２２催化劑可以高效的吸收紫外可見光，在水分解產(chǎn)氫反應(yīng)中展示了很??高的活性。??２．?２．?１?ＰＣＮ－２２２?的合成??四羧基苯基卟啉（丨ｈＴＣＰＰ）的合成。先按照前人報(bào)告的方法合成了卟啉配體??Ｈ，＿ＴＣＰＰ［１４３Ｉ。常用的方法是將丙酸（１５０?ｍＬ），吡咯（９．０?ｇ，?０．０４３?ｍｏｌ）和４－羥基苯甲酸甲??酯（２０．７?ｇ，０．１２６?ｍｏｌ）加入５００毫升的三口燒瓶中并在丨３０°Ｃ冋流１２?ｈ。待反應(yīng)后的溶??－２２－??

所有樣品在光吸收范圍內(nèi)具有大致相同的帶隙，另外，Ｐｔ＠ＰＣＮ－２２２比??ＰＣＮ－２２２以及Ｈ２ＴＣＰＰ具有更強(qiáng)的吸收，這可能是由于Ｐｔ與ＰＣＮ－２２２之間緊密堆??積導(dǎo)致其在長波長范圍內(nèi)具有更高的散射。基于Ｔａｕｃ點(diǎn)（圖２－６ｂ）發(fā)現(xiàn)樣品的帶隙??寬度約為１．７３?ｅＶ，說明卟啉配體組裝的ＭＯＦ材料在可見光的光照射下確實(shí)具有光??子吸收和電子空穴分離的能力。??２．３．６莫特－肖特基曲線??２－５－?＿?５００－ＰＣＮ－２２２??？?１０００－ＰＣＮ－２２２??ａ?１５００－ＰＣＮ－２２２Ｊ??ｓ：：??０５＂?－０．６ｅＶ??Ｏ．Ｏ－ｌ￣￣￣，——■——ｉ——■——ｉ——■——．——■——ｉ??－Ｄ．６?－０．４?－０．２?０．０?０．２?０．４??Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ（ｅＶ）?ｖｓ．?Ａｇ／ＡｇＣＩ??圖２－７?ＰＣＮ－２２２在０．２?ｍｏｌ?Ｎａ２Ｓ０４親水溶液中的莫特－肖特基曲線及其對應(yīng)的最低未??占分子軌道??Ｆｉｇ．２－７?Ｍｏｔｔ－Ｓｃｈｏｔｔｋｙ?ｐｌｏｔｓ?ｆｏｒ?ＰＣＮ－２２２?ｉｎ?０．２?Ｍ?Ｎａ２Ｓ〇４?ａｑｕｅｏｕｓ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ａｎｄ??ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ?ＬＵＭＯ??ＰＣＮ－２２２分別在５００，丨０００和１５００Ｈｚ頻率下的莫特－肖特基交點(diǎn)表明它是一種ｎ??型半導(dǎo)體（圖２－７）。在Ａｇ／ＡｇＣＩ電極下，交點(diǎn)處的平帶位置為－０．６０?Ｖ，因此通過與??標(biāo)準(zhǔn)氫電極（ＮＨＥ）對比ＰＣＮ－２２２的ＬＵＭＯ?ｔｆ（為－０．４０?Ｖ。正是因?yàn)椋校茫危玻玻簿哂械??這種半導(dǎo)體特性

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Meso位單取代卟啉及其配合物的合成、表征和光譜性質(zhì)（英文）[J]. 沙秋月,袁雪梅,王小雨,陳繼超,徐莉,徐海軍.  無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(07)
[2]金屬有機(jī)骨架材料在催化中的應(yīng)用[J]. 黃剛,陳玉貞,江海龍.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]ZIF-8原位負(fù)載Pd納米粒子及其在Suzuki-Miyaura反應(yīng)中的應(yīng)用（英文）[J]. 馬濤,劉陶陶,楊艷艷,黃遠(yuǎn)標(biāo),曹榮.  無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[4]金屬卟啉/異煙酸/二氧化鈦復(fù)合光催化劑制備及其光催化性能研究[J]. 羅云,史永平,姚桂平,李珺.  無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[5]納米銀離子對表皮葡萄球菌生物膜形成過程的影響[J]. 劉維勤,余加林,劉官信,郜向娜,朱秀菊,劉立婷.  中國微生態(tài)學(xué)雜志. 2011(10)
[6]光譜法研究敏化的TiO2納米粒子光催化降解羅丹明B的途徑[J]. 劉海龍,周艷,黃鶴勇,馮玉英,王興和.  南京師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[7]超級鋁熱劑的制備、表征及其燃燒催化作用[J]. 安亭,趙鳳起,裴慶,肖立柏,徐司雨,高紅旭,邢曉玲.  無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2011(02)
[8]水溶性NaYF4∶Yb/Tm納米粒子的制備及其上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)[J]. 陳歡,揣曉紅,王麗麗,翟雪松,姜濤,趙丹,秦偉平.  發(fā)光學(xué)報(bào). 2010(04)
[9]CdS修飾TiO2納米管陣列的制備及光催化性能研究[J]. 薛峰,王玲,薛建軍,包祖國,陶海軍,曹志斌.  稀有金屬材料與工程. 2009(07)
[10]低成本制備的高穩(wěn)定性碳納米管復(fù)合陰極[J]. 李德昌,史永勝,朱長純.  液晶與顯示. 2008(06)



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