【摘要】：卟啉類化合物具有獨特的光敏性,在適當?shù)墓庹蘸脱鯕獯嬖谙?可以使分子氧從三線態(tài)激發(fā)成單線態(tài),從而使有機物發(fā)生光催化氧化直至降解。卟啉類化合物作為光催化降解有機染料的催化劑,具有廣泛的應(yīng)用前景。本文設(shè)計并合成了三種類型的卟啉類異相光催化劑,希望找到一種催化性能良好,結(jié)構(gòu)可控,又同時兼具穩(wěn)定性和可循環(huán)使用的有機催化劑材料。本論文合成的三種類型的異相催化劑,分別是線形卟啉聚合物、共軛微孔卟啉高分子聚合物以及共軛微孔卟啉金屬聚合物。這三種類型的催化劑,均是通過醛氨縮合形成席夫堿(-C=N-)得到的。每種催化劑通過紅外光譜、紫外-可見吸收光譜以及核磁共振進行了結(jié)構(gòu)的表征,通過X射線衍射和掃描電鏡分析了結(jié)晶性能和形貌。此外,以RhB作為被降解的有機染料,研究了這三類異相催化劑的光催化降解有機污染物的性能及循環(huán)使用性能。結(jié)果表明,這三種類型催化劑都具有良好的催化降解能力,且都具有穩(wěn)定性,二次循環(huán)實驗結(jié)果表明,這三類催化劑都能夠很好地被回收再利用,催化性能保持良好。其中,在相同的實驗條件下,共軛微孔卟啉金屬聚合物展示出了更為優(yōu)秀的催化降解能力。
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O643.36;O644.1
【圖文】：

.2.1 卟啉的結(jié)構(gòu)卟啉是具有 18π 電子的芳香大環(huán)化合物，在平面構(gòu)型上是由四個吡咯個碳原子連接而成。在自然可以發(fā)現(xiàn)很多卟啉化合物，例如，葉綠素以。葉綠素在光合作用中起重要作用，既能作為光照采集系統(tǒng)，也能作為反應(yīng)系統(tǒng)。血紅素是血液中生物催化劑和氧運輸系統(tǒng)的重要組成成份。，卟啉與我們的生活息息相關(guān)[11-13]。從結(jié)構(gòu)上看，卟啉就是由位于中心的卟吩環(huán)與各種類型的取代基直接生的一類化合物[14,15]，卟吩環(huán)在各種表征中的特征峰也是判斷卟啉類化要標準之一，卟吩環(huán)的結(jié)構(gòu)如圖 1.1(a)所示。其中卟吩環(huán)內(nèi)的 NH 鍵的金屬離子取代，所形成的取代物稱為金屬卟啉，如圖 1.1(b)。根據(jù) IUP，對卟啉進行編號，從左上角開始，按順時針，對吡咯環(huán)進行劃分，編、C、D；然后再對應(yīng)四個吡咯環(huán)，按照順時針對卟吩環(huán)上的碳原子以及行編號，其中 2、3、7、8、12、13、17、18 這八個位置稱為卟啉的 β、10、15、20 這四個位置稱為卟啉的中位（meso-）[16,17]。

以(C2H5O) BF3作為反應(yīng)的催化劑，常溫下通過吡咯與苯甲醛反產(chǎn)物原卟啉(porphyrinogen)，然后再以 DDQ 或 TCQ 作為氧化劑，化，制得 TPP，其產(chǎn)率可以達到 30%至 40%[24-27]。其反應(yīng)過程如圖前的制備方法對比，該方法在產(chǎn)率上得到了很大的提高，另外其反，加上所選溶劑為二氯甲烷，因此不會像 Adler 法那樣出現(xiàn)大量焦油地回避掉了 Adler 法的弊端，對于后續(xù)提純和產(chǎn)率均有保障。然而的更繁雜一點，且對反應(yīng)溶液濃度要求高，必須在較低濃度的溶液保證產(chǎn)率，因此不適合用來大量制備，限制了其推廣使用。

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本文編號：2729786