学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

应用于环境光催化的几种含硫四氮杂卟啉的合成、表征和性能初探

作　者: 高兰昌
导　师: 邓克俭
学　校: 中南民族大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 仿生催化 含硫四氮杂卟啉 光降解 自组装 含硒四氮杂卟啉
分类号: O641.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 13次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


四氮杂卟啉及其衍生物具有紧稠大环结构和可离域的共轭π电子体系，能够在温和的条件下模拟生物氧化酶活化分子氧催化降解有机污染物，为消除水环境中的有机污染物提供了一条绿色的途径。为了进一步优化四氮杂卟啉的大环结构以改善其电子共轭体及其物理化学性质，以达到提高其光催化性能的目的。本论文将富电性杂原子硫和硒以及不饱和双键引入到氮杂卟啉环的外围，对四氮杂卟啉大环进行修饰改性。并考察了含有不饱和双键的四氮杂卟啉的自组装过程，该过程不使用模版而通过共价键的连接实现，获得了形貌均一的四氮杂卟啉纳米球。本论文研究工作主要包括以下三个方面：1.以2,3-二氰基-5-羟甲基-1,4-二噻英为前驱体，用模板法合成了四羟甲基四（1,4-二噻英）四氮杂卟啉钴卟啉(CoPz（HO-CH2-dtn）4，并进行了IR、UV-vis、1H-NMR、13C-NMR、MS等表征。考察了不同轴向配体对其光催化性能的影响。利用ESR检测手段证实了四羟甲基四（1,4-二噻英）四氮杂卟啉锌(ZnPz（HO-CH2-dtn）4在降解罗丹明B过程中的活性中间物种：羟基自由基，超氧负离子和单线态氧的存在。结合降解过程中紫外-可见光谱图和质谱，推测其可能的降解历程和机理。2.合成了八戊烯硫基四氮杂卟啉和其金属配合物，对其进行了IR、UV-vis、1H-NMR、13C-NMR、MS、等表征。并将八戊烯硫基四氮杂卟啉锌卟啉进行了自组装，对其自组装形貌的调控进行了一定的探究，获得了形貌均一的纳米球，SEM和TEM显示其最佳粒径分布为200到300纳米。3.以2,3-二氰基-1,4-二噻英和1,2,5-硒二唑为前驱体，通过镁模板法合成了不对称的A3B型含硫含氮含硒的2,3,7,8,12,13-三（1,4－二噻英）-17,18-（硒二唑）四氮杂卟啉镁及其金属配合物，进行了IR、UV-vis、1H-NMR、13C-NMR、MS等表征。为后续其脱硒生成的四氮杂卟啉衍生物的制备奠定了基础。

全文目录


摘要  7-8
Abstract  8-9
第1章 绪论  9-33
  1.1 四氮杂卟啉研究概述  9-10
    1.1.1 卟啉化合物的命名  9-10
    1.1.2 卟啉化合物的发展  10
  1.2 四氮杂卟啉的合成方法与分类  10-15
    1.2.1 合成方法  10-11
    1.2.2 前驱体的种类  11
    1.2.3 四氮杂卟啉前驱体的合成方法  11-12
    1.2.4 四氮杂卟啉的类型  12-15
  1.3 含硫四氮杂卟啉  15-16
    1.3.1 含硫四氮杂卟啉的单体  15-16
    1.3.2 含硫四氮杂卟啉的性质  16
  1.4 含硫四氮杂卟啉用于与仿生催化研究  16-22
    1.4.1 细胞色素 P-450 酶  17-19
    1.4.2 卟啉类仿生催化剂  19-20
    1.4.3 光催化氧化体系  20-21
    1.4.4 轴向配体对卟啉化合物性质的影响  21-22
  1.5 卟啉的自组装  22-31
    1.5.1 卟啉的自组装概述  22-23
    1.5.2 卟啉的自组装的应用  23-26
    1.5.3 自组装纳米材料  26-31
  1.6 本论文的研究内容  31-33
    1.6.1 模型化合物的设计与选择  31
    1.6.2 本论文的具体研究工作  31-33
第2章 四羟甲基四(1,4-二噻英)四氮杂卟啉金属配合物的相关性能研究  33-57
  2.1 主要实验试剂和仪器  33
    2.1.1 实验室试剂  33
    2.1.2 实验仪器  33
  2.2 四羟甲基四(1,4-二噻英)四氮杂卟啉及其金属配合物的合成与表征  33-45
    2.2.1 四羟甲基四(1,4-二噻英)四氮杂卟啉金属配合物的合成  33-36
    2.2.2 表征与结果  36-45
  2.3 光催化过程中活性物种的检测  45-50
    2.3.1 实验试剂及仪器  45-46
    2.3.2 ·OH 的检测  46-48
    2.3.3 ~1O_2的检测  48-49
    2.3.4 O_2~(-·)的检测  49-50
  2.4 轴向配体对四氮杂卟啉性能的影响  50-55
    2.4.1 轴向配位的~1H-NMR 的实验与表征  50-52
    2.4.2 轴向配位的对 CoPz(HO-CH_2-dtn)_4光催化性能的影响  52-55
  2.5 降解机理的推测  55-56
  2.6 本章小结  56-57
第3章 八硫代戊烯基四氮杂卟啉卟啉的合成以及自组装研究  57-75
  3.1 八硫代戊烯基四氮杂卟啉卟啉的合成与表征  57-67
    3.1.1 八硫代戊烯基四氮杂卟啉卟啉及其金属配合物的合成  57-59
    3.1.2 表征与结果  59-67
  3.2 八硫代戊烯基四氮杂卟啉锌卟啉的自组装研究  67-74
    3.2.1 实验试剂和仪器  67-68
    3.2.2 自组装形貌控制的研  68-74
  3.4 本章小结  74-75
第4章 含硫含硒不对称四氮杂卟啉的合成与表征  75-86
  4.1 试剂以及测试方法  76
    4.1.1 主要试剂和仪器  76
  4.2 前驱体的合成  76-77
    4.2.1 前驱体 2,3-二氰基-1,4-二噻英的合成  76-77
    4.2.2 前驱体 3,4-二氰基-1,2,5-硒二唑的合成  77
  4.3 含硫含硒不对称四氮杂卟啉的合成  77-79
    4.3.1 MgPzSe(-dtn)_3的合成  77-79
    4.3.2 H_2PzSe(dtn)_3的合成  79
  4.4 表征结果与讨论  79-85
    4.4.1 2,3-二氰基-1,4-二噻英的表征结果  79-80
    4.4.2 3,4-二氰基-1,2,5-硒二唑的表征结果  80-81
    4.4.3 MgPzSe(dtn)_3的表征结果  81-84
    4.4.4 H_2PzSe(dtn)_3的表征结果  84-85
  4.5 本章小结  85-86
本文结论  86-87
参考文献  87-95
附录 攻读学位期间所发表的学术论文目录  95-96
致谢  96-97

相似论文

  1. 入侵植物薇甘菊的转录组分析及其群体遗传特征初探,S451
  2. 介孔二氧化钛光催化降解橙黄Ⅱ的研究,X791
  3. 含吡唑啉发色团小分子和聚合物的合成及其荧光性能的研究,O631.3
  4. L-半胱氨酸组装膜的电化学研究,O646
  5. 基于磁流体组装的空心磁性碳微球及其功能性复合体,TB383.4
  6. 取代酞菁的合成及分子自组装行为的研究,O621.3
  7. 二维有序二氧化硅球腔阵列电极的构筑及电化学性能研究,O613.72
  8. 新型偶氮吲唑聚合物的RAFT合成及其光学性能研究,O633.5
  9. 环丙沙星在水溶液中的光化学降解研究,X592
  10. 一些手性含氟碳链化合物的自组装行为研究,O621.3
  11. 微/纳米结构聚苯胺及其复合材料的制备和表征,TB383.1
  12. 半胱氨酸在金纳米粒子表面的自组装过程及应用研究,TB383.1
  13. 基于氢键自组装主链超分子液晶制备与表征,O753.2
  14. 树枝状大分子的合成、自组装及其原位改性PMMA,O631.3
  15. 多金属氧酸盐染料膜材料的制备和性质,O611.3
  16. 有机/无机杂化钙钛矿材料（RNH3）2（CH3NH3）n-1MnX3n+1的合成及光电性能研究,O627
  17. 银币变色机制及抗变色技术研究,TG171
  18. 两亲性有机（氟）硅接枝共聚物的合成及其自组装研究,O631.3
  19. 废旧瓦楞纸回用过程中纤维物理性能变化及改性研究,TS71
  20. 高效光催化剂Ta2O5的设计合成及表征,O643.36
  21. 受限空间内制备单分散聚苯乙烯微粒,TQ325.2

中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 结构化学 > 络合物化学（配位化学）
© 2012 www.xueweilunwen.com