双核金属酞菁类化合物催化脱硫机理研究Ⅲ──M（Ⅱ）Pc－PcM（Ⅱ）的电子结构及M（Ⅱ）与Pc间的键合方式

采用ＩＮＤＯ／Ｓ方法研究了双核金属酞菁类化合物Ｍ（Ⅱ）Ｐｃ－ＰｃＭ（Ⅱ）（Ｍ＝Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ）的电子结构．结果表明当金属离子Ｍ（Ⅱ）与酞菁环键合后，其价电子重新布居，从而导致在Ｍ＝Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｚｎ时中心金属离子从酞菁环得到电子；而当Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ时却是中心金属离子向酞菁环转移电子．键合方式的研究结果表明在Ｍ（Ⅱ）Ｐｃ－ＰｃＭ（Ⅱ）分子中，中心金属离子与酞菁环间存在着σ配键、反馈π键和离域π键三种化学键形成，从而在中心金属离子与酞菁环间产生灵活的“电荷呼吸”作用，构成了双核金属酞菁类化合物氧化还原作用的基础．

双核金属酞菁类化合物催化脱硫机理研究V──MPc─PcM与分子O_2的键合及荷移方式

结合光谱测定和量子化学理论计算（ＩＮＤＯ／Ｓ）结果探讨了在双核金属酞菁类化合物催化下以Ｏ_２作氧源的氧化─还原反应中，分子Ｏ_２与催化剂分子的键合及荷移方式．循环伏安测定表明催化反应过程中Ｏ_２与催化剂分子结合，且被活化；ＥＳＲ及ＩＲ光谱显示Ｏ_２被活化后的形式为；吸收光谱则表明催化剂在活化氧后其中心金属离子由Ｍ（Ⅱ）变为Ｍ（Ⅲ）．ＩＮＤＯ／Ｓ计算结果表明双核金属酞菁类化合物具有两种稳定结构Ｍ（Ⅱ）Ｐｃ──ＰｃＭ（Ⅱ）和Ｍ（Ⅰ）Ｐｃ──ＰｃＭ（Ⅲ），且后者相对更稳定．分子Ｏ_２与催化剂分子的键合方式为端配位，就Ｍ─Ｏ键强度和对Ｏ_２分子活化性能的比较而言存在顺序：Ｏ_２─Ｍ（Ⅰ）Ｐｃ＞Ｏ_２─Ｍ（Ⅱ）Ｐｃ＞Ｏ_２─Ｍ（Ⅲ）Ｐｃ．

双核金属酞菁类化合物催化脱硫机理研究Ⅳ──中心金属离子对MPc－PcM催化活性的影响

实验研究结果表明双核金属酞菁类化合物ＭＰｃ－ＰｃＭ（Ｍ＝Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ）是催化Ｈ＿２Ｓ液相氧化反应的良好催化剂，且其催化活性顺序为Ｃｏ＞Ｎｉ＞Ｖ＞Ｆｅ＞Ｃｕ＞Ｃｒ＞Ｍｎ．采用量子化学理论计算方法（ＩＮＤＯ／Ｓ）分析了其前线分子轨道的构成特征，结果表明这几种ＭＰｃ－ＰｃＭ的ＬＵＭＯ轨道皆为有金属离子参与形成的π轨道，但ＨＯＭＯ轨道间的差异却很大．Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ时，其ＨＯＭＯ为π轨道；而Ｍ＝Ｆｅ、Ｍｎ时，其ＨＯＭＯ却为σ轨道．正是在前线分子轨道的轨道类型、共轭程度及金属轨道贡献三方面因素的协同作用下，才导致ＭＰｃ－ＰｃＭ的催化活性顺序并非按中心金属离子价电子层ｄ电子数的递变而呈现出规律性的变化．

双核金属酞菁类化合物催化脱硫机理研究Ⅵ──电子转移机制和催化脱硫机理

提出了双核金属酞菁类化合物催化Ｈ２Ｓ液相氧化反应的催化电池电子转移机制，即借助于催化剂分子自身歧化所形成的催化电池Ｍ（Ⅰ）Ｐｃ－ＰｃＭ（Ⅲ）实现底物（ＨＳ－）与分子氧间的电子转移，其反应过程为阴极反应：Ｏ２＋Ｍ（Ⅰ）Ｐｃ→Ｏ２－＋Ｍ（Ⅱ）Ｐｃ，阳极反应：ＨＳ－＋Ｍ（Ⅲ）Ｐｃ→ＨＳ·＋Ｍ（Ⅱ）Ｐｃ。这一电子转移过程也是决定整个反应的控制步骤，从而导致催化反应按自由基历程进行。

双核金属酞菁配合物对Li／SOCl2电池的影响

用微波法合成了双核金属酞菁配合物M2L[M=Mn（Ⅱ）、Fe（Ⅱ）、Co（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）和Cu（Ⅱ），L为含硝基的酞菁环C65H24N22O13]，用元素分析、紫外．可见吸收光谱和红外光谱等方法对结构进行了分析。考察了它们对锂／亚硫酰氯（Li／SOCl2）电池放电性能的影响，并探讨了催化机理。除锰酞菁外，其他配合物具有较好的催化活性，电池的平均放电电压升高约0．2—0．3V，容量提高30％～80％。

双核金属酞菁衍生物改性双极膜的制备与表征

将双核金属酞菁衍生物添加到羧甲基纤维素阳膜层制备改性的羧甲基纤维素/壳聚糖双极膜(CMC/CS BPM),用扫描电子显微镜(SEM),电子万能试验机等对其进行了表征。结果表明改性后膜的离子交换容量和双极膜的机械性能得到提高,双极膜的溶胀度下降.此外,具有不同中心金属离子的双核金属酞菁衍生物较具相同中心金属离子的双核酞菁衍生物有更强催化中间界面层水解离能力.当电流密度为60 mA.cm-2时,FeCoPc2(COOH)12改性的双极膜槽电压只有5.3 V.

双核酞菁钴磺酸钠配位性质研究

采用硫离子选择性电极测定方法研究了双核酞菁钴磺酸钠（商品名称PDS）与HS-的配位性质．逐级稳定常数K3（8．97×1015）＞＞K4（1．51×10－7），表明HS-与PDS的结合是三配位的．结合量子化学理论计算发现形成这一配位特征的原因在于PDS分子中两个钴原子分别处于不同的氧化态，即Co（I）和Co（III）．离子半径的差异导致Co（I）离子凸出整个分子平面，使得PDS分子在Co（I）PC端只能结合一个HS－．

PDS催化脱硫机理和工业应用

PDS(酞菁钴磺酸铵)法催化脱硫技术因适用于高硫化氢工业气体的净化而受到国内外的重视。在PDS脱 硫机理的研究中,对双核金属酞菁类化合物催化H2S液相反应的催化电子转移机制进行了探讨。在工业生 产脱硫装置上,通过改变工艺控制指标、试验PDS脱硫催化剂与ADA脱硫催化剂混合脱硫、试验PDS脱 硫催化剂为主要脱硫催化剂、试验PDS脱硫催化剂溶液中添加少量ADA脱硫催化剂达到脱硫目标并取 得多种效果等。开展PDS脱硫催化剂取代ADA法脱硫等工业实践,逐步实现了PDS法脱硫,达到了经济 技术指标的优化。