基于金屬卟啉凝膠的多孔材料的合成、表征及催化性能研究.pdf

1、近年來，由于功能基多孔材料優(yōu)異的性能和廣泛的應用領域，因此，這類材料的制備及研究備受科學工作者們的關注。卟啉及其衍生物是一類具有優(yōu)良性能的功能分子，中心的四個N原子可與金屬離子配位，外圍基團易于修飾，因而是一種很好的結構構筑單元。用卟啉構筑金屬有機凝膠是一種制備功能多孔材料的簡單、高效的方法。由于金屬凝膠材料的加入，使這類多孔材料兼有卟啉、金屬有機凝膠的性能，因而在催化、氣體吸附分離、藥物傳輸釋放、染料敏化等方面有著潛在的發(fā)展前景。

2、r>　　基于以上研究背景，本論文設計合成了兩種自由卟啉:5，10，15，20-四（4-（3-甲酸甲酯基）苯氧基）苯基卟啉(H2MePp)，5，10，15，20-四（4-（3-羧基）苯氧基）苯基卟啉(H2CPp)，以及相應的金屬酯基卟啉(FeMePpCl，CoMePp，CuMePp，ZnMePp，MnMePp(OAc))和金屬羧基卟啉(FeCPpCl，CoCPp，CuCPp，ZnCPp，MnCPp(OAc));對所合成的卟啉化合物進行了元

3、素分析(EA)，紫外-可見光譜(UV-vis)，傅立葉紅外光譜(FT-IR)，1H核磁譜(1H NMR)，液質聯(lián)用電噴霧四級桿飛行時間串聯(lián)質譜儀(ESI-Q-TOF-MS)等譜學表征，確定了所合成的卟啉分子的組成與結構。
　　以合成的羧基卟啉(H2CPp，F(xiàn)eCPpCl，CoCPp，CuCPp，ZnCPp，MnCPp(OAc))為構筑單元，分別與Fe(NO3)3·9H2O、Al(NO3)3·9H2O和SiO2溶膠在溶劑熱的條件下反

4、應，生成金屬卟啉凝膠，再通過超臨界CO2萃取干燥，獲得了18個金屬卟啉基的多孔材料。對制備得到的金屬卟啉多孔材料進行了傅立葉紅外光譜(FT-IR)、固體紫外-可見光譜(UV-vis-DRS)、X射線粉末衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、熱重分析(TGA)、N2吸附等表征，對多孔卟啉材料的形成進行了簡單的推定。測試結果表明，制備得到的多孔卟啉材料都是顆粒堆積形成、長程無序的、具有較大比表面積的、熱穩(wěn)定性良

5、好的介孔材料。
　　對制備的金屬卟啉多孔材料的催化氧化烷基苯轉化為芳香酮的活性及吸附性能（染料吸附、溶劑吸附）進行了測試，并對催化機理進行了簡要的說明。催化實驗結果表明，(1)基于凝膠制備得到的三類金屬卟啉多孔材料的催化活性中心是具有催化性能的卟啉，其中以MnCPp為結構單元構筑的多孔材料在催化氧化烷基苯的實驗中均顯示出優(yōu)越的催化活性及很高的選擇性(＞99％);(2)經(jīng)過5次循環(huán)實驗后，金屬卟啉多孔材料仍能保持相對高的催化活性;(