以MCM-41分子篩為載體,采用浸漬法將酞菁鈷負(fù)載到分子篩上以氙燈為光源降解甲基橙溶液。對負(fù)載型酞菁鈷催化劑進(jìn)行FT-IR、XRD、SEM表征,結(jié)果表明所制催化劑負(fù)載效果良好,且分子篩結(jié)構(gòu)未發(fā)生改變。以甲基橙溶液為模擬處理對象,研究催化劑的催化性能,考察了光照、酞菁鈷負(fù)載、催化劑用量等因素對催化效果的影響。結(jié)果表明,氧氣充足時,在光照條件下、0.04g負(fù)載型酞菁鈷催化劑處理200mL的0.05g/L甲基橙溶液能夠有很好的處理效果,2h降解率能夠達(dá)到98.3%,且重復(fù)利用4次后降解率仍能達(dá)到90%。 

【文章來源】：材料導(dǎo)報. 2017,31(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖１酞菁鈷合成路線Ｆｉｇ．１ＴｈｅｓｙｎｔｈｅｔｉｃｒｏｕｔｅｏｆＣｏＰｃ

率為８（°）／ｍｉｎ，２θ掃描范圍為２０～９０°。ＳＥＭ采用掃描電子顯微鏡（ＦＥＩＱｕａｎｔａ２００，美國），樣品在瑪瑙研缽中充分研磨。紅外光譜（ＩＲ）用傅里葉變換紅外光譜檢測儀（ＮｉｃｏｌｅｔＮｅｘｕｓ６７０，美國）測定，采用ＫＢｒ壓片，以空白ＫＢｒ為背景，掃描范圍為４０００～４００ｃｍ－１，３２次。１．２．３研究方法采用甲基橙模擬廢水作為處理對象，通過測定一系列不同濃度的甲基橙廢水在４６５ｎｍ處的吸光度，繪成標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖２所示。圖２甲基橙溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｃｕｒｖｅｏｆｍｅｔｈｙｌｏｒａｎｇｅｓｏｌｕｔｉｏｎ由圖２可知，甲基橙廢水的濃度與４６５ｎｍ處的吸光度在一定的范圍內(nèi)呈函數(shù)關(guān)系。甲基橙的降解率ｙ＝Ｃ／Ｃ０×１００％，其中Ｃ＝Ｃ０－Ｃ１，Ｃ０、Ｃ１分別表示反應(yīng)前、后甲基橙溶液的濃度。本研究采用光化學(xué)反應(yīng)儀（胥江ＸＰＡ－２，南京）評價負(fù)載型酞菁鈷催化劑性能，圖３為裝置簡圖。１０００Ｗ長弧氙燈（ＧＸＨ１０００，上海）放置于石英冷阱內(nèi)模擬可見光源，使用濾光片濾掉４２０ｎｍ紫外光，通過循環(huán)水冷保持溫度在２５℃左右。用曝氣管從底部對反應(yīng)溶液進(jìn)行曝氣，曝氣量為０．５Ｌ·ｍｉｎ－１。測試前暗反應(yīng)０．５ｈ，以排除催化劑的吸附性能對實驗結(jié)果的影響。２結(jié)果與分析２．１催化劑表征ＭＣＭ－４１和負(fù)載后酞菁鈷催化劑的ＢＥＴ表征見表１。負(fù)載后比表面積從１０６０ｍ２／ｇ降為６３０ｍ２／ｇ，雖然比表面積·２０·材料導(dǎo)報Ｂ：研究篇

減小，但仍然有足夠空間容納催化劑和污染物，保證反應(yīng)順利進(jìn)行。同時孔容積從０．９７ｃｍ３／ｇ降為０．５６ｃｍ３／ｇ。這些都證明酞菁鈷已經(jīng)成功負(fù)載到載體上。表１負(fù)載前后ＢＥＴ表征對比Ｔａｂｌｅ１ＴｅｘｔｕｒａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔａｎｄｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｃａｔａｌｙｓｔｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎＳａｍｐｌｅＳｕｒｆａｃｅａｒｅａｍ２／ｇＰｏｒｅｖｏｌｕｍｅｃｍ３／ｇＰｏｒｅｓｉｚｅ?ＭＣＭ－４１１０６００．９７３６．６１ＣｏＰｃ／ＭＣＭ－４１６３００．５６３５．２６圖３光反應(yīng)儀裝置簡圖Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｒｅａｃｔｏｒｕｓｅｄｉｎｔｈｉｓｗｏｒｋ紫外－可見吸收光譜是研究光催化劑最直觀的表征手段。前人研究證明，酞菁類催化劑的紫外－可見吸收光譜由Ｑ帶和Ｂ帶兩部分組成［２９－３１］。本實驗以ＤＭＦ為溶劑，測定了ＣｏＰｃ和ＣｏＰｃ／ＭＣＭ－４１在３００～８００ｎｍ波長范圍內(nèi)的吸收光譜，如圖４所示。從圖４中可以看出，ＣｏＰｃ在３２７ｎｍ和６５７ｎｍ處有兩處波峰，分別對應(yīng)Ｂ帶和Ｑ帶，這也進(jìn)一步驗證了所制備的催化劑正是酞菁鈷。與ＣｏＰｃ相比，ＣｏＰｃ／ＭＣＭ－４１由于其大π結(jié)構(gòu)使得其Ｑ帶（６９８ｎｍ）發(fā)生了明顯紅移，同時也能看到兩種催化劑Ｑ帶左側(cè)均有一處小峰，這主要是由于制備過程中生成了副產(chǎn)物———二聚體。圖４ＣｏＰｃ（實線）和ＣｏＰｃ／ＭＣＭ－４１（虛線）的紫外－可見吸收光譜

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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