二氧化錫這種半導(dǎo)體材料,禁帶寬度為3.6電子伏,在紫外光照射下,才可具有光催化活性,這就使二氧化錫在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用受到了極大的限制。但是二氧化錫有特殊的氧化還原電位,在降解污染物方面有很好的應(yīng)用前景。所以研究者們考慮如何拓寬二氧化錫的響應(yīng)區(qū)域,加大它的應(yīng)用范圍。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)酞菁類化合物是首選,由于酞菁類化合物高度共軛,具有18π電子體系,環(huán)上電子分布的非常均勻,穩(wěn)定性很強,分子上的苯環(huán)很難發(fā)生變形。最主要的是,金屬酞菁化合物在可見光區(qū)有很強的吸收。用酞菁類化合物敏化SnO2可改善其性能,有望得到更優(yōu)質(zhì)的光催化材料。本實驗將萘酚、苯酚、8-羥基喹啉分別與硝基鄰苯二腈發(fā)生親核取代制備前體物質(zhì),再以二價鈷為模板采用原位合成的方法在SnO2凝膠基質(zhì)合成的同時,通過鄰苯二腈的四聚反應(yīng)將不同取代基的酞菁鈷在SnO2表面原位合成,得到多種復(fù)合材料,再以不同配比來制備每種復(fù)合材料,并且利用UV-Vis、IR、XRD進行表征,并測定其在可見光下對羅丹明B的光催化降解能力。在紫外光譜中,合成的復(fù)合材料均出現(xiàn)酞菁特征吸收Q帶的紅移;紅外光譜中均出現(xiàn)了M-O的振動吸收峰以及在XRD測試中SnO2晶粒變小,表明...

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 光催化技術(shù)
    1.3 二氧化錫簡介
        1.3.1 二氧化錫的光催化性能
        1.3.2 二氧化錫的應(yīng)用
    1.4 酞菁簡介
        1.4.1 酞菁化合物的結(jié)構(gòu)
        1.4.2 酞菁化合物的性質(zhì)
        1.4.3 酞菁化合物的經(jīng)典合成法
        1.4.4 酞菁化合物的應(yīng)用
    1.5 納米復(fù)合材料
        1.5.1 有關(guān)納米復(fù)合材料介紹
        1.5.2 納米材料的應(yīng)用前景
    1.6 偶氮有機物的結(jié)構(gòu)與其性能之間的關(guān)系
    1.7 原位合成方法
        1.7.1 原位合成方法簡介
        1.7.2 原位合成方法制備復(fù)合材料簡述
    1.8 本課題的研究目標和意義
2 實驗部分
    2.1 儀器與試劑
        2.1.1 儀器
        2.1.2 試劑
    2.2 標化合物的合成
        2.2.1 4-氨基鄰苯二腈的制備
        2.2.2 偶氮基鄰苯二腈的制備
        2.2.3 二氧化錫納米粉體的合成
        2.2.4 偶氮基CoPc/SnO₂的原位合成
    2.3 前體化合物、復(fù)合材料的表征及分析方法
        2.3.1 核磁共振氫譜
        2.3.2 紫外可見吸收光譜
        2.3.3 紅外光譜
        2.3.4 X射線衍射
    2.4 光催化活性實驗的研究
        2.4.1 降解目標的選擇
        2.4.2 光催化活性的表征
        2.4.3 空白實驗
        2.4.4 黑暗實驗
        2.4.5 穩(wěn)定性實驗
3 結(jié)果討論
    3.1 合成 4-羥芳基偶氮基鄰苯二腈的實驗結(jié)果
    3.2 偶氮基鄰苯二腈的核磁共振光譜分析
        3.2.1 4-(2-羥基1萘偶氮基)鄰苯二腈的¹HNMR譜
        3.2.2 4-(8-羥基5喹啉偶氮基)鄰苯二腈的¹HNMR譜
        3.2.3 4-(4-羥基1萘偶氮基)鄰苯二腈的 ¹HNMR譜
        3.2.4 4-(3-甲�；�4羥基苯偶氮基)鄰苯二腈的¹HNMR譜
        3.2.5 4-(4-羥基苯偶氮基)鄰苯二腈的¹HNMR譜
        3.2.6 4-(2,5-二羥基苯偶氮基)鄰苯二腈的¹HNMR譜
        3.2.7 4-(2,4-二羥基苯偶氮基)鄰苯二腈的¹HNMR譜
    3.3 紫外-可見光吸收光譜分析
        3.3.1 4-(2-羥基1萘偶氮基)CoPc/SnO₂的紫外-可見光吸收光譜分析
        3.3.2 4-(8-羥基5喹啉偶氮基)CoPc/SnO₂的紫外-可見光吸收光譜分析
        3.3.3 4-(4-羥基1萘偶氮基)CoPc/SnO₂的紫外-可見光吸收光譜分析
        3.3.4 4-(4-羥基苯偶氮基)CoPc/SnO₂的紫外-可見光吸收光譜分析
        3.3.5 4-(2,5-二羥基苯偶氮基)CoPc/SnO₂的紫外-可見光吸收光譜分析
        3.3.6 4-(2,4-二羥基苯偶氮基)CoPc/SnO₂的紫外-可見光吸收光譜分析
        3.3.7 4-(4-二甲氨基苯偶氮基)CoPc/SnO₂的紫外-可見光吸收光譜分析
    3.4 紅外光譜分析
        3.4.1 4-(2-羥基1萘偶氮基)CoPc/SnO₂的紅外光譜分析
        3.4.2 4-(8-羥基5喹啉偶氮基)CoPc/SnO₂的紅外光譜分析
        3.4.3 4-(4-羥基1萘偶氮基)CoPc/SnO₂的紅外光譜分析
        3.4.4 4-(4-羥基苯偶氮基)CoPc/SnO₂的紅外光譜分析
        3.4.5 4-(2,5-二羥基苯偶氮基)CoPc/SnO₂的紅外光譜分析
        3.4.6 4-(2,4-二羥基苯偶氮基)CoPc/SnO₂的紅外光譜分析
        3.4.7 4-(4-二甲氨基苯偶氮基) CoPc/SnO₂的紅外光譜分析
    3.5 XRD分析
        3.5.1 4-(2-羥基1萘偶氮基)CoPc/SnO₂的XRD分析
        3.5.2 4-(8-羥基5喹啉偶氮基)CoPc/SnO₂的XRD分析
        3.5.3 4-(4-羥基1萘偶氮基)CoPc/SnO₂的XRD分析
        3.5.4 4-(4-羥基苯偶氮基)CoPc/SnO₂的XRD分析
        3.5.5 4-(2,5-二羥基苯偶氮基)CoPc/SnO₂的XRD分析
        3.5.6 4-(2,4-二羥基苯偶氮基)CoPc/SnO₂的XRD分析
        3.5.7 4-(4-二甲基苯胺偶氮基)CoPc/SnO₂的XRD分析
    3.6 偶氮基CoPc/SnO₂(4％)的可見光光催化效率
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3896998