卟啉類功能材料的制備及電催化碳—氯鍵活化的應(yīng)用
發(fā)布時間:2018-05-11 20:41
本文選題:卟啉 + 金屬酞菁配合物 ; 參考:《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:有機(jī)氯污染物因其高毒性、生物蓄積性和長期殘留性一直困擾著人類的生產(chǎn)和生活,尋找高效的有機(jī)氯化合物降解方法一直是研究者追求的目標(biāo)。研究表明,電化學(xué)還原催化降解技術(shù)無污染、易操作,已成為解決該難題的理想選擇。此外,電化學(xué)還原催化技術(shù)亦可應(yīng)用于析氫反應(yīng)。在本文研究中,選取了滴滴涕(DDT)和六氯環(huán)己烷(HCH)及其同分異構(gòu)體為有機(jī)氯污染物的典型代表,設(shè)計(jì)合成了Mn(Ⅲ)Cl(α-α’OC_5H_(11))8-Pc、Co(Ⅱ)(α-α’OC_5H_(11))8-Pc兩例富電子酞菁金屬配合物為催化劑,研究它們電化學(xué)還原催化脫氯降解反應(yīng)及機(jī)理,利用紫外-可見光譜、磁圓二色光譜、電化學(xué)和光譜電化學(xué)等手段,結(jié)合TD-DFT理論計(jì)算對化合物的電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入研究。在控制電位下,以Co(Ⅱ)(α-α’OC_5H_(11))8-Pc為催化劑對有機(jī)氯污染物進(jìn)行整體降解,通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對降解產(chǎn)物進(jìn)行分析,結(jié)合原位光譜電化學(xué)測定,提出了DDT的脫氯降解機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,利用富電子酞菁配合物為催化劑,首次實(shí)現(xiàn)了DDT中C(sp3)-Cl、C(sp2)-Cl鍵及芳環(huán)體系的C(sp2)-Cl鍵催化斷裂,同時伴隨著C-C鍵的斷裂和C-O鍵的生成。利用Mn(Ⅲ)Cl(α-α’OC_5H_(11))8-Pc為催化劑,以不同構(gòu)象的HCH(包括γ-HCH、α-HCH和β-HCH)為目標(biāo)分子進(jìn)行了脫氯研究,首次實(shí)現(xiàn)了β-HCH的電催化高效降解。研究表明,催化劑對不同構(gòu)象的HCH表現(xiàn)出不同的催化效果,隨著HCH分子中所含e鍵個數(shù)的增多,催化劑的催化效率降低。此外,我們利用金屬卟啉和酞菁的催化特性與磁性材料的易分離性,設(shè)計(jì)合成具有金屬卟啉和酞菁修飾的磁性復(fù)合材Fe_3O_4@SiO_2@Cobalt(Ⅱ)Porphyrin,通過XRD、SEM、SQUID等手段對材料進(jìn)行表征。利用循環(huán)伏安法、控制電位電解法對γ-HCH進(jìn)行催化降解研究,研究結(jié)果表明該復(fù)合材料催化劑可以高效的催化還原γ-HCH,并且通過磁性分離手段實(shí)現(xiàn)了催化劑的回收與循環(huán)使用。
[Abstract]:Because of its high toxicity, bioaccumulation and long-term residues, organic chlorine pollutants have been perplexing the production and life of human beings. It has been the goal of researchers to find efficient degradation methods of organochlorine compounds. The research shows that electrochemical reduction catalytic degradation technology is pollution-free and easy to operate, and has become an ideal choice to solve this problem. In addition, electrochemical reduction catalysis can also be used in hydrogen evolution. In the present study, DDT and HCH) and their isomers were selected as typical organic chlorine pollutants, and mn (鈪,
本文編號:1875502
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