论文部分内容阅读
本课题主要是研究金属卟啉及其衍生物催化剂的合成与催化性能。主要工作内容包括黄腐酸原料的提取及其表征，金属卟啉及其衍生物的合成和表征，金属卟啉及其衍生物催化性能的研究等。本论文主要分为四章，具体内容如下：1、前言主要介绍了卟啉及金属卟啉的研究现状、主客体化学、酚醛缩聚反应和金属卟啉及其衍生物在催化方面的研究进展，并阐述了课题选题意义和主要研究内容。2、黄腐酸的提取与表征在提取黄腐酸方面，采用了化学降解的方法，用配制的15%（质量分数）的H202处理褐煤，有效提取出了FA和HA。利用元素分析、紫外、红外、热重、核磁等表征手段检测两种产物。检测结果表明黄腐酸中富含酚羟基、羧基、甲氧基等活性官能团且热稳定性较好。3、金属卟啉及其衍生物的合成和表征首先采用传统Adler法合成了Meso-四邻羟基苯基卟啉，通过正交实验得出并分析了丙酸加入量、反应温度、反应时间对产物收率的影响。通过极差分析得出最佳反应条件为：反应温度为140℃，反应时间为30min，丙酸加入量为100mL。其次采用两步法合成铁卟啉配合物，也通过正交实验得出并分析了反应时间、反应温度、P/Fe2+摩尔比对产物收率的影响，最佳反应条件为：反应温度为150℃，反应时间为6h，P/Fe2+摩尔比为5：1。最后通过酚醛缩聚法合成黄腐酸键联铁卟啉衍生物。对三种产物进行元素、紫外、红外等表征。结果表明三种产物都为实验目标产物。4、金属卟啉及其衍生物的初步催化研究将制得的铁卟啉和键联衍生物与KHSO5组成催化体系用于催化降解三氯苯酚，通过紫外、HPLC等表征手段考察了两种催化剂在加入KHSO5后的稳定性以及不同pH值、TCP质量浓度、催化剂质量浓度、和KHSO5质量浓度对催化剂催化活性和稳定性的影响，实验结果表明键联黄腐酸后的铁卟啉催化剂的卟啉核的微环境得到改变，铁卟啉的卟啉环特征吸收峰在15min后完全消失；铁卟啉衍生物的直至60min时，仍可检测到其特征峰。金属卟啉的自降解得到抑制，稳定性得到提高；在只含有催化剂不含有KHSO5或只含有KHSO5不含有催化剂的情况下，降解反应不能够进行，降解反应条件在pH＜4下最优；铁卟啉衍生物/KHSO5催化体系在不同pH值、催化剂浓度、TCP浓度、KHSO5浓度条件下的降解效率均优于铁卟啉/KHSO5催化体系，黄腐酸与铁卟啉键联后，阻碍了铁卟啉的μ-oxo二聚体的形成，稳定性增强。