收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

酞菁化合物的电催化氧还原特性和光导性研究

李祥高  
【摘要】: 以偏苯三甲酸酐分别与尿素和FeCl_2、CoCl_2以及NiCl_2反应、再水解合成了2,9,16,23-四羧基酞菁化合物(Fe,Co,Ni),收率分别为22.11%、21.29%和26.27%;4-硝基邻苯二甲酰亚胺分别与FeCl_2、CoCl_2和NiCl_2反应合成了2,9,16,23-四硝基酞菁化合物(Fe,Co,Ni),收率分别为69.61%,70.96%。和78.17%;用Na_2S还原硝基化合物分别得到相应的2,9,16,23-四氨基酞菁化合物(Fe,Co,Ni),收率分别为40.71%,39.52%和71.43%。以可见-紫外吸收光谱、红外吸收光谱和X射线电子能谱等分析了合成化合物的组成、结构以及N原子和金属离子的不同化学环境。 重点研究了四取代金属酞菁化合物对O2的催化还原特性。采用吸附方法制备了合成金属酞菁修饰的玻碳电极,用三电极体系以循环伏安法研究了其对氧电还原的催化特性,考察了不同取代基与支持电解质酸碱条件对氧还原的影响,并对反应机理进行了探讨。研究结果表明,电极峰电流与扫速以及扫速的平方根均呈现良好的线性关系,得到了回归方程。取代基对不同金属酞菁的催化活性具有不同的影响,其活性顺序为:FeTAPc FeTCPc FeTNPc,CoTNPc CoTAPc CoTCPc;酞菁铁衍生物仅在碱性条件下有较好的催化活性,酞菁钴衍生物在酸碱条件下均能很好地催化氧的电还原。此外,电流响应与氧气浓度之间存在很好的线性关系,可以用于实际检测。 用密度泛函理论(DFT)对四羧基酞菁钴和四羧基酞菁镍进行了量子化学计算。计算结果表明其基态自旋量子数为:四羧基酞菁镍是0,为反磁性的闭壳层体系;四羧基酞菁钴为1.087133,Co以高自旋态存在。说明酞菁铁和酞菁钴衍生物为开壳层结构而对氧的电还原具有催化活性,酞菁镍衍生物因其闭壳层结构而无法活化氧,与XPS测试结果相吻合。计算得到的四羧基酞菁钴和四羧基酞菁镍的分子轨道总能量分别为-2566.4828 a.u.和-2590.7071 a.u.。 以酞菁素与钛酸四丁酯反应合成了TiOPc,收率90.3%。以聚乙二醇作为表面活性剂,在0-5℃,控制析出速度能得到60nm的TiOPc产物。详细研究了氨水/邻二氯苯、氨水/正丁醚、丁酮/氨水和双氧水/邻二氯苯等分散体系对TiOPc晶型转化的结果。考察了溶剂诱导、分散时间和速度和超声波对Y-TiOPc稳定性的影响。结果表明制备的Y-TiOPc容易转变成β-TiOPc,但其光导性优异。TiOPc的浓硫酸溶液低温下在乙醇、乙二醇、正丁醇或氯苯中析出,均能一步得到高光敏性Y-TiOPc。以制备的Y-TiOPc为载流子发生材料、以CT-191为载流子传输材料制备的有机光导器件光导性能优异,V0=1160V; Vr=16 V; Rd=14V/S;E1_(/2)=0.038Lx·S。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张伟德,叶兴凯,吴越;固载化金属酞菁(MPc)催化性能的研究——Ⅰ.在NaY上直接合成MPc[J];分子催化;1991年02期
2 周庆复,冉健新,沈淑引,许慧君,陈德文;金属酞菁激发态与氧的相互作用[J];感光科学与光化学;1992年02期
3 陈再鸿,李娟,林俊,孙振华;金属酞菁-球烯复合物光谱行为及热力学性质[J];厦门大学学报(自然科学版);1998年05期
4 张岱山;用金属酞菁模拟单加氧酶[J];应用化学;1984年04期
5 季振国,袁骏,许倩斐,汪茫,阙端麟,郭伟民;X光照引起的Cu2p_(3/2)光电子峰位移及酞菁铜分子内的电荷转移[J];真空科学与技术学报;2001年01期
6 张伟德,詹瑞云,叶兴凯,吴越;固载化金属酞菁(MPc)催化性能的研究——Ⅱ.MPc通过配位连接在硅胶上及其对O_2的活化作用[J];应用化学;1993年04期
7 傅强;陈彬;赵成大;张红革;赵宝忠;任爱民;;金属卟啉和金属酞菁的化学结构和电子结构[J];东北师大学报(自然科学版);1993年04期
8 陈建明,张建成,沈悦,刘秀红,杨林宏;四羧基酞菁锌的合成及其荧光猝灭[J];上海大学学报(自然科学版);2001年01期
9 余荣清,詹梦雄,陈再鸿;金属酞菁配合物在MPc-GaAs半导体电极上的光伏效应[J];厦门大学学报(自然科学版);1992年05期
10 肖佳民;潘恩庭;梁福沛;李庆远;;4,4′,4″,4″′——四酰胺基金属酞菁的热稳定性[J];广西科学院学报;1992年02期
11 郭福春,陈德文,徐广智;金属酞菁与咪唑类配体的轴向配位反应热力学[J];物理化学学报;1997年09期
12 陈再鸿,李娟,谢永明;金属酞菁与球烯电荷迁移络合物的组成和平衡常数的研究[J];厦门大学学报(自然科学版);1997年05期
13 冯海霞,张智慧,朱志昂,严诗楷,王传忠;金属酞菁催化巯基乙醇氧化的研究[J];燃料化学学报;1998年06期
14 张长安;金属酞菁作为苯及其衍生物羟化反应的催化剂——第五配位体作用的探讨[J];应用化学;1986年01期
15 牛效迪,马继承,赵宝中,傅强;金属酞菁轴向配合物的合成及性质[J];化工新型材料;2004年02期
16 席时权,金尚德,陈文启;金属酞菁类LB膜的研究进展[J];应用化学;1993年03期
17 葛志颖;中型氨厂脱硫技术的过渡与选择[J];化肥设计;1994年01期
18 叶坚,汪茫,潘浦敦,陈红征;InClPc/TiOPc复合单层光电导体中的电荷转移现象[J];功能材料;2003年01期
19 代伟;周亚平;周理;;SBA-15介孔分子筛负载金属酞菁催化氧化甲醛[J];中国环境科学;2006年04期
20 张伟德,詹瑞云,叶兴凯,吴越;硅胶键联MPc的制备及其在氧活化中的作用[J];物理化学学报;1994年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 熊志刚;孙爱华;胡美琴;许宜铭;;金属酞菁敏化可见光降解氯代苯酚的研究进展[A];2004年全国太阳能光化学与光催化学术会议论文集[C];2004年
2 于腊佳;陈笃慧;;光电转移材料—金属酞菁化合物的ESR表征[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
3 陈煜;宋英琳;曲士良;王夺元;;高性能纳秒激光限幅材料长碳链八烷氧基金属酞菁[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
4 张云鹤;牛亚明;王贵宾;姜振华;;含金属酞菁聚芳醚酮的合成[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
5 五辉;张淑玲;王东;张云鹤;姜振华;;金属酞菁末端功能化的超支化聚芳醚酮的合成[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2007年
6 蔡苏彦;孙琼;毕冬琴;许宜铭;;金属酞菁修饰的LDHs催化剂的可见光活性研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
7 周新锐;王慧;盖洪涛;马红;李娟;;过氧化氢对二苯并噻吩的仿生脱硫研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
8 李群祥;武晓君;李斌;杨金龙;侯建国;朱清时;;钴酞菁分子结中电子输运性质的理论研究[A];全国第七届扫描隧道显微学学术会议(STM'7)论文集(二)[C];2002年
9 陈锋涛;马红竹;王博;;超声波环境下金属酞菁电化学催化合成甲基苄基醚的研究与应用[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(下)[C];2007年
10 张云鹤;陈晓楠;姜振华;;多支化金属酞菁的制备及非线性光学性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第5分会场摘要集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马锋;全氟金属酞菁的合成与性能研究[D];天津大学;2012年
2 潘勇;新型金属酞菁及其温敏聚合物的合成和仿酶催化性能[D];浙江大学;2005年
3 方华;耗氧型光纤DCP传感器敏感材料的制备与性能研究[D];武汉理工大学;2009年
4 朱荣义;金属酞菁的光物理性质研究[D];复旦大学;2006年
5 张云鹤;含金属酞菁聚芳醚酮的制备及其性能研究[D];吉林大学;2007年
6 李明田;平面型大环共轭配合物的制备及其光学生物敏感特性研究[D];武汉理工大学;2009年
7 胡希明;模拟酶活性材料组装合成及催化性能研究[D];华南理工大学;1999年
8 李芳;金属酞菁的光学特性研究[D];华中科技大学;2008年
9 夏道成;新型取代基酞菁与酞菁晶体的合成及光学性质研究[D];大连理工大学;2008年
10 李大鹏;金属酞菁仿生催化氯酚氧化及其在氯酚检测中的应用[D];武汉理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 桃李;金属酞菁的合成及应用研究[D];合肥工业大学;2010年
2 梁建英;金属酞菁温敏聚合物的制备及在绿色催化方面的应用[D];长春理工大学;2011年
3 孙丹;负载型金属酞菁的合成、表征及催化性质研究[D];齐齐哈尔大学;2012年
4 李晓艳;金属酞菁在MCM-41中的封装及催化性质研究[D];大连理工大学;2011年
5 杜俊儒;不同取代基金属酞菁的合成表征及光谱性质研究[D];燕山大学;2013年
6 牛效迪;金属酞菁轴向配合物的合成及性质的研究[D];东北师范大学;2005年
7 毕程;脂溶性酞菁改性分子筛降解染料废水[D];齐齐哈尔大学;2012年
8 邸浩然;含金属酞菁聚酰亚胺的合成及性能研究[D];长春理工大学;2013年
9 徐蓓;金属酞菁对锂离子电池正极材料LiFePO_4的改性及性能研究[D];西北大学;2014年
10 郭晶;金属酞菁/介孔分子筛催化剂的催化性能研究[D];齐齐哈尔大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 主持 本报记者 陶璐璐;纤维也能降解染料[N];中国纺织报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978