發(fā)布時間：2020-07-30 03:34

【摘要】：金屬卟啉是仿生催化劑的重要一員,能夠在溫和條件下高效地選擇性催化氧化烴類有機物,但其在反應(yīng)中容易自身氧化而二聚,影響催化活性,再者金屬卟啉在反應(yīng)后不易分離,限制了回收利用,這些缺點可以通過負載化改善,從而負載金屬卟啉成為研究者們的重要研究內(nèi)容。本課題將四(4-羥基苯基)金屬卟啉(THPP)通過π-π作用和氫鍵作用負載到氧化石墨烯(GO)上得到催化材料(MTHPP/GO),該催化材料用于催化氧氣氧化乙苯,研究氧化石墨烯的負載作用對金屬卟啉催化氧化和重復(fù)使用等性能的影響。本課題研究的主要內(nèi)容:1,簡要概述金屬卟啉、氧化石墨烯和乙苯催化氧化等研究進展;2,根據(jù)文獻方法合成氧化石墨烯(GO)、四(4-羥基苯基)卟啉(THPP)、四(4-羥基苯基)金屬卟啉(M THPP)和氧化石墨烯負載四(4-羥基苯基)金屬卟啉(MTHPP/GO);3,用紫外可見光譜(UV-Vis)、傅里葉紅外光譜(FT-IR)、X射線光電子能譜分析(XPS)、BET比表面積測試法(BET)、差熱分析技術(shù)(TG)、掃描電子顯微鏡(SEM)等技術(shù)方法對該催化材料進行表征,通過表征數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果比較負載前后金屬卟啉的結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性,表面形態(tài),催化活性等;4,將催化劑應(yīng)用于催化氧化乙苯中,改變反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力和催化劑用量探究其催化性能和重復(fù)使用性等。在最優(yōu)條件下,Mn THPP/GO、Co THPP/GO和Fe THPP/GO負載后乙苯轉(zhuǎn)化率分別提升了 21.1%、6.4%和5.9%。負載后的金屬卟啉都能使用5次,并且5次的平均乙苯轉(zhuǎn)化率仍處于較高水平;5,通過對照實驗并參考文獻,推測氧化石墨烯負載四(4-羥基苯基)金屬卟啉催化氧氣氧化乙苯遵循自由基機理。
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O621.251
【圖文】：

葉琳結(jié)構(gòu)

西大學(xué)項士學(xué)位論文氧■化石婁嫌灸載四（４－終基苯基）金展－卜琳值化氧化乙苯性能研究逡逑粉和２邋ｇ硝酸鈉，使之反應(yīng)３０ｍｉｎ后緩慢加入高猛酸鉀１５邋ｇ，反應(yīng)４５邋ｍｉｎ之后，逡逑取出，在３５邋°Ｃ水浴下繼續(xù)反應(yīng)６０邋ｍｉｎ后加入１８０邋ｍｌ蒸餾水，繼續(xù)緩慢加入６０逡逑ｍｌ邋５％濃度的雙氧水直到液體全部變成黃色為止。靜置分層，除去上層清液，用逡逑５００邋ｍｌ邋１０％體積分數(shù)的鹽酸洗滌至檢測不到硫酸根離子為止。６０邋°Ｃ干燥２４邋ｈ，逡逑即得氧化石墨。將氧化石墨置于微波中作用３邋ｍｉｎ，得蓬松的黑色氧化石墨烯。逡逑２．２．２ＴＨＰＰ邋合成逡逑改進文獻方法［３９’４（）］合成丁冊？，在三口燒瓶中加入１２0１１１１丙酸，６．１§對羥逡逑基苯甲醛加熱攪拌至回流，再加入３．５邋ｍｌ新蒸吡咯的丙酸混合液，劇烈攪拌下反逡逑應(yīng)１邋ｈ，反應(yīng)停止后加入２倍體積乙醇，放入冰箱中過夜，過濾后再用丙酸洗滌，逡逑干燥后再用四氫呋喃洗滌，將濾液旋蒸濃縮得紫色ＴＨＰＰ產(chǎn)物。逡逑ＯＨ逡逑

０邋＋邋ｈｏ＾＂＾＾＾￣0ｈ逡逑ＯＨ逡逑圖２－１邋ＴＨＰＰ合成反應(yīng)方程式逡逑Ｆｉｇ．２－１邋ｔｈｅ邋ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ邋ｏｆ邋ＴＨＰＰ逡逑２＿２．３邋Ｍ邋ＴＨＰＰ邋合成逡逑Ｃｏ邋ＴＨＰＰ合成［４１］：將等摩爾質(zhì)量的ＴＨＰＰ與醋酸鈷混合，紅外燈照射下研逡逑磨２０邋ｍｉｎ，然后轉(zhuǎn)移到５０邋ｍｌ邋Ｎ．Ｎ－二甲基甲酰胺中，在１４５邋°Ｃ下繼續(xù)回流反應(yīng)逡逑５０邋ｍｉｎ，趁熱倒入兩倍的冰水中，靜置過夜，減壓抽濾，蒸餾水洗滌多次后將濾逡逑餅烘干，即得磚紅色Ｃｏ邋ＴＨＰＰ產(chǎn)物。逡逑Ｆｅ邋ＴＨＰＰ合成［４２］：在三口瓶中，將０．４邋ｇ邋ＴＨＰＰ加入５０邋ｍｌ邋ＤＭＦ中，加熱回逡逑流直完全溶解，再加入１．０ｇＦｅＣｌ２＊６Ｈ２Ｏ，繼續(xù)回流ｌｈ，之后，冷卻至室溫抽逡逑濾，濾餅分別用蒸餾水和無水乙醇洗滌，９０邋°Ｃ下干燥４邋ｈ，得到墨綠色Ｆｅ邋ＴＨＰＰ逡逑產(chǎn)物。逡逑Ｍｎ邋ＴＨＰＰ合成［４２］：在三口瓶中

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本文編號：2774948