金屬酞菁納米材料的制備及光-電催化性能.pdf

1、本文首先以苯酐—尿素為原料，通過固相法制備了多種金屬(Fe、Co、Ni、Cu、Al、Zn和Ga)的酞菁配合物(MPc)，采用有機(jī)—無機(jī)共混技術(shù)將制備的金屬酞菁配合物包覆在Fe3O4納米粒子表面，制得了相應(yīng)的金屬酞菁磁性納米復(fù)合物(MPc/n=Fe3O4)，最后通過紅外光譜、元素分析、X—射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)等手段對制備的MPc/n—Fe3O4進(jìn)行了表征。 以FePc/n—Fe3O4為光催化劑，亞甲基藍(lán)(MB)染

2、料為有機(jī)污染物的模型化合物，在可見光光照下，考察了各種條件(MB初始濃度、催化劑量、H2O2濃度)對光催化氧化MB的影響。結(jié)果表明：0.1 g/LFePc/n—Fe3O4和0.18 mol/L H2O2，可見光照2 h，10 mg/L的MB78.9％被光催化氧化了。在MB起始濃度為5 mg/L，F(xiàn)ePc/n—Fe3O41 g/L，H2O20.18 mol/L反應(yīng)體系中，光催化氧化MB效果最佳。由于FePc/n—Fe3O4是磁性納米復(fù)合物

3、，因此可以通過外加磁場將其從反應(yīng)體系分離并循環(huán)使用，其循環(huán)使用5次后，光催化活性沒有很明顯下降。同時還研究了不同金屬中心的MPc/n—Fe3O4為光催化劑對MB的光催化氧化影響。結(jié)果表明，在可見光照下MPc/n—Fe3O4對MB的氧化均具有較高的光催化氧化活性，且其光催化氧化活性受MPc的中心金屬影響，活性順序?yàn)椋篊o＞Fe≈Cu＞Al＞Zn＞Ni＞Ga。 本文利用FePc易溶于1—辛基-3—甲基咪唑三氟乙酸離子液體([Omim

4、]TA)的特性，采用循環(huán)伏安電沉積技術(shù)，制得了具有納米結(jié)構(gòu)的FePc電沉積膜。在該電沉積體系中，[Omim]TA既是FePc的溶劑，也是電沉積體系的電解質(zhì)；本文還考察了電沉積時間、溫度、掃速和濃度等條件對納米FePc電沉積膜的影響，其中FePc濃度對電沉積膜形貌影響最大；進(jìn)一步考察了抗壞血酸(AA)在制備的納米FePc電沉積膜的電催化氧化行為發(fā)現(xiàn)：AA氧化峰電位負(fù)移了264.2 mV，且峰電流明顯增大，表明FePc納米膜具有較好的催化活