發(fā)布時(shí)間：2020-09-27 08:11

　　 金屬卟啉化合物因?yàn)槠涔δ芙咏锩?具有高效的催化活性而受到研究者極大的關(guān)注。但是金屬卟啉單體在均相反應(yīng)中存在易發(fā)生自氧化,自身結(jié)構(gòu)被破壞導(dǎo)致催化活性降低,并且難以回收、不能重復(fù)使用的缺點(diǎn)。因此將金屬卟啉固載到有機(jī)或無機(jī)材料上成為研究的熱點(diǎn)。石墨烯是一種良好的載體碳材料,我們通過共價(jià)鍵連接的方式將金屬卟啉固載到氧化石墨烯上可以結(jié)合二者優(yōu)良的性質(zhì)。通過紫外、紅外光譜和電鏡檢測(cè)分析表明氧化石墨烯與卟啉之間是通過酰胺鍵結(jié)合在一起的,與非共價(jià)鍵結(jié)合的方式相比,共價(jià)鍵結(jié)合得到的氧化石墨烯-卟啉復(fù)合物具有更加穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)。將得到的復(fù)合材料修飾到玻碳電極上,應(yīng)用于電催化氧氣還原的研究上,可以發(fā)現(xiàn)復(fù)合物具有良好的催化性能,并且具有很高的穩(wěn)定性和靈敏性。為了提高氧化石墨烯-金屬卟啉復(fù)合物的催化活性和穩(wěn)定性,我們進(jìn)一步制備了金屬卟啉共軛聚合物與氧化石墨烯的復(fù)合物。以CuI/N,N-dimethyglycine為催化體系,將氧化石墨烯表面固載的錳金屬卟啉用對(duì)二溴苯橋聯(lián)成聚合物(GMPP-AMP)。對(duì)氧化石墨烯-金屬卟啉聚合物的復(fù)合物進(jìn)行了表征。并以GMPP-AMP為催化劑,考察了在溫和條件下催化硫醚氧化制備亞砜的反應(yīng)。將合成的GMPP-AMP應(yīng)用于硫醚化合物的催化氧化的研究。通過對(duì)催化氧化過程中反應(yīng)時(shí)間、異丁醛、催化劑投入量等實(shí)驗(yàn)條件的探究,結(jié)果表明,在50 ~oC下,以苯甲硫醚為反應(yīng)底物,甲苯為溶劑,異丁醛為輔助劑的條件下,反應(yīng)1 h,苯甲硫醚的轉(zhuǎn)化率高達(dá)98%,選擇性99%。并將此催化劑應(yīng)用于其他硫醚類化合物的催化氧化中,均表現(xiàn)出較好的催化效果。同時(shí),對(duì)催化劑循環(huán)利用的研究表明,該催化劑表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性,易于回收重復(fù)利用,并提出了可能的催化機(jī)理。最后,我們將復(fù)合物GMPP-AMP修飾到玻碳電極上,進(jìn)一步考察了GMPP-AMP對(duì)硝基苯的電催化還原檢測(cè)。并通過循環(huán)伏安曲線證明了GMPP-AMP復(fù)合材料對(duì)硝基苯有良好的電催化活性。通過差示脈沖伏安法對(duì)低濃度的硝基苯進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果表明在0.04 mM-0.24 mM范圍內(nèi),硝基苯的濃度與還原電流的強(qiáng)度成良好的線性關(guān)系。這表明聚合物修飾的電極對(duì)硝基苯的檢測(cè)具有良好潛力,并且具有很高的穩(wěn)定性和靈敏性。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O643.36
【部分圖文】：

氧化石墨烯與錳卟啉復(fù)合物的制備及其催化應(yīng)用t-TPP 復(fù)合材料，將該復(fù)合物用于聯(lián)氨的檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，RGO/Pt-TPP 納料對(duì)聯(lián)氨具有良好的電催化活性并且有低過電位和高氧化電流峰。并且該復(fù)合的檢測(cè)范圍較廣從 13nM 到 232μM， 檢測(cè)極限為 5nM。另外，即使在 500 倍的干擾下，該復(fù)合物也可以選擇性地檢測(cè)到聯(lián)氨。并且表現(xiàn)出良好的靈敏度重復(fù)性和再現(xiàn)性。 此外,該復(fù)合物制備的傳感器實(shí)際應(yīng)用性在各種水樣中得到hen 等[66]將錳金屬卟啉共價(jià)修飾到氧化石墨烯上，將得到的復(fù)合物修飾到玻碳抗壞血酸（AA）進(jìn)行電化學(xué)檢測(cè)（圖 1.17）。CV 檢測(cè)表明 AA 的氧化峰電位，并且復(fù)合物對(duì) AA 的檢測(cè)范圍較廣，在 0.2-2mM 的范圍內(nèi)，AA 的濃度與其電流值有良好的線性關(guān)系。微分脈沖法檢測(cè)表明在 0.04-0.28mM 的范圍濃度與的電流值有良好的線性關(guān)系。說明 ATPMnG/GC 對(duì) AA 的氧化催化活性較高感領(lǐng)域具有廣闊的前景。ab

圖 2.11 石墨和 GO 的熱重分析圖石墨與 GO 的熱重分析圖，從圖上我們可以看出石墨在 N2常穩(wěn)定，幾乎沒有發(fā)生熱分解，而 GO 的分解分為三個(gè)階段很容易吸收空氣中的水份，因此在 100°C 以內(nèi)的失重是由于 200-300°C，氧化石墨烯重量的損失是含氧官能團(tuán)的分解重量的損失是氧化石墨烯的碳骨架分解造成的。透射電鏡（SEM&TEM）分析a b

圖 2.11 石墨和 GO 的熱重分析圖 2.11 是石墨與 GO 的熱重分析圖，從圖上我們可以看出石墨在 N2氛圍是非常穩(wěn)定，幾乎沒有發(fā)生熱分解，而 GO 的分解分為三個(gè)階段，由于官能團(tuán)很容易吸收空氣中的水份，因此在 100°C 以內(nèi)的失重是由于水的升溫至 200-300°C，氧化石墨烯重量的損失是含氧官能團(tuán)的分解造成的后，重量的損失是氧化石墨烯的碳骨架分解造成的。掃描和透射電鏡（SEM&TEM）分析Wiehtglso%)(氧化石墨烯a b

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 王立娜;陳成猛;楊永崗;溫月芳;王茂章;;氧化石墨烯-酚醛樹脂薄膜的制備及性能研究[J];材料導(dǎo)報(bào);2010年18期

2 李玉平 ,曹宏斌 ,張懿 ,陳艷麗;硝基苯在溫和條件下的電化學(xué)還原[J];環(huán)境科學(xué);2005年01期

3 劉新剛,馮亞青;卟啉化合物的應(yīng)用與合成研究進(jìn)展[J];化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料;2004年04期

4 文潮,金志浩,關(guān)錦清,李迅,周剛,林俊德;炸藥爆轟法制備納米石墨粉[J];稀有金屬材料與工程;2004年06期

5 金為群,權(quán)新軍,蔣引珊,肖麗,馬麗艷;無硫高抗氧化性可膨脹石墨制備[J];非金屬礦;2003年03期

6 劉平桂,龔克成;聚苯胺嵌入氧化石墨復(fù)合物的合成及表征[J];高分子學(xué)報(bào);2000年04期

7 朱寶庫,徐志康,徐又一;四(4-硝基苯基)卟啉和四(4-氨基苯基)卟啉的合成[J];應(yīng)用化學(xué);1999年01期

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1 曾海強(qiáng);宋建新;姜權(quán);李勇飛;郭燦城;;金屬卟啉催化液相選擇性氧化苯酚制取苯二酚[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第九屆全國(guó)絡(luò)合催化學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2005年

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1 王飛;石墨烯—卟啉復(fù)合電極的制備及其電催化活性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

2 黨志敏;氧化石墨烯及其復(fù)合材料的制備與表征[D];南京理工大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2827635