AgCl-Ag@SiO2固載金屬卟啉催化劑的制備及催化性能研究.pdf

1、金屬卟啉作為一種仿生催化劑，在相對溫和的反應(yīng)條件下，可以催化分子氧氧化多種碳?xì)浠衔?，選擇性制備醛、酮、醇以及羧酸等含氧有機化合物。但是，金屬卟啉仿生催化反應(yīng)也存在需要較高的反應(yīng)溫度，反應(yīng)壓力以及需要使用助催化劑等問題。因此，在溫和條件下實現(xiàn)金屬卟啉選擇性催化氧化反應(yīng)一直是金屬卟啉仿生催化研究的重點之一。AgCl-Ag復(fù)合物是一類等離子體可見光催化劑。在可見光照射下，其表面會發(fā)生等離子體共振效應(yīng)，產(chǎn)生大量高活性的空穴和電子。這種高活性的

2、空穴和電子可以分解水產(chǎn)生·O H，也可以降解有機物，生成二氧化碳和水。本文將可見光催化劑 AgCl-Ag與金屬卟啉結(jié)合，利用光催化劑AgCl-Ag等離子體共振效應(yīng)產(chǎn)生的自由基，誘導(dǎo)引發(fā)金屬卟啉仿生催化反應(yīng)，并研究其相互關(guān)系。通過微乳法制備了AgCl-Ag@SiO2納米粒子，并采用酰胺鍵鍵連的方法將單羧基錳卟啉鍵聯(lián)在其表面，制得具有光催化活性的負(fù)載型金屬卟啉催化劑；研究了負(fù)載型卟啉催化劑用于二苯甲烷的氧化反應(yīng)，考察其催化性能。主要工作如下

3、：
　　1.用簡單沉淀法與微乳法，通過控制碳酸銀與鹽酸的比例制備不同 Ag(I)/Ag摩爾比的AgCl-Ag，并用XRD、SEM、UV-Vis等手段對其進行表征。SEM顯示微乳法制備的AgCl-Ag顆粒比簡單沉淀法制備的AgCl-Ag顆粒的粒徑小，但兩種方法制備的AgCl-Ag的顆粒都較大且分布不均勻。通過甲基橙的降解反應(yīng)表明Ag(I)/Ag摩爾比為4時，AgCl-Ag有最佳光催化效果，能在20min內(nèi)將10mg/L甲基橙完全降解

4、。當(dāng)Ag(I)/Ag摩爾比增大或減小時，AgCl-Ag的光催化活性都會急劇降低。
　　2.為了得到顆粒較小的AgCl-Ag顆粒，我們用微乳法在 AgCl-Ag表面包裹硅層。通過控制硅酸乙酯的水解量合成了不同硅殼厚度的AgCl-Ag@SiO2納米粒子，并用XRD、SEM、UV-Vis等對其進行表征。SEM顯示，AgCl-Ag在包裹 SiO2后為分散均一的球形結(jié)構(gòu)，粒徑約為70-80nm。通過甲基橙的降解反應(yīng)表明硅殼厚度越小，其光催化

5、活性越高。
　　3.用生成酰胺鍵的方法將單羧基金屬卟啉（MnCPTPPCl）鍵聯(lián)在納米粒子AgCl-Ag@SiO2的表面，制得負(fù)載型金屬卟啉催化劑，記為 AS-MnCP，并用XRD、SEM、UV-Vis、FT-IR等手段進行表征。UV-Vis和FT-IR表明金屬卟啉是以酰胺鍵的方式鍵聯(lián)在載體上的，SEM顯示 AgCl-Ag@SiO2負(fù)載金屬卟啉后，形貌沒有變化，仍為粒徑在70-80nm之間的球形結(jié)構(gòu)。將 AS-MnCP用于二苯甲烷