负载型磺酸铁酞菁对染料废水的光催化降解

针对均相光催化体系催化剂磺酸铁酞菁(FePcS)分离困难、无法重复利用的问题,将FePcS负载在阳离子改性的棉纤维上,制得新型光催化剂。该催化剂在可见光的照射下能有效地催化H2O2降解难生物降解的有机染料活性红。考察了催化剂的用量、pH值及不同光源对降解作用的影响。实验结果表明,在模拟可见光照射下,纤维用量为1.0 g/L、H2O2浓度0.19 mol/L、pH值为4.93时,该催化剂可使40 mg/L活性红染料水溶液的脱色率接近100%,化学需氧量(COD)的去除率达67%,且能重复使用对环境无二次污染。

四磺酸酞菁铁合成方法的改进

以柴油为溶剂合成了四磺酸酞菁铁(FePcS),考察了温度、时间、催化剂用量、反应物加料时间等因素对收率的影响。当反应温度为190℃,反应时间9h,4-磺酸邻苯二甲酸单钠8.7g时催化剂0.20g,产率从68%提高至81%,并改进了提纯方法。使用IR、UV-Vis图谱验证FePcS。

新型仿生光催化剂HMS-FePcS催化降解孔雀绿的反应因素及动力学

在可见光照射下,应用合成的新型仿生光催化剂HMS-FePcS,催化降解孔雀绿模拟废水.考察了温度、光源强度、催化剂用量、过氧化氢用量以及金属活性中心(Fe,Cu和Co)等一系列因素对降解反应的影响,得到了优化的反应条件.在此基础上推导出孔雀绿光催化降解的反应级数及反应速率常数.该降解反应分两个阶段,初始反应的速率与反应物的浓度无关,呈现出零级反应的特征;而后一阶段的反应呈现一级反应的特征.两段反应均可用经典的Langmuir-Hinshelwood多相催化动力学模型进行合理的解释.

新型仿生光催化剂HMS-FePcS催化孔雀绿在可见光下的降解历程

在可见光照射下,采用合成的新型仿生光催化剂HMS-FePcS催化降解孔雀绿模拟染料废水.由不同反应时间段反应液的HPLC谱和MS谱中产物峰的变化可知,孔雀绿的催化降解过程为先脱色后矿化.采用固体萃取法对孔雀绿降解的中间产物进行了富集和分离,并使用GC-MS对所得的中间产物进行了鉴定,确定出10余种中间产物.在此基础上对孔雀绿的降解历程进行了推测,指出孔雀绿的光催化降解主要从中心碳原子与二甲氨基苯基之间的C-C键处断裂,4-二甲氨基苯甲酮是此反应最常见的中间产物.当4-二甲氨基苯甲酮被羟基自由基进攻时,生成苯甲酸、对二甲氨基苯甲酸及对二甲氨基苯酚等化合物.这些小分子芳香类中间产物进一步发生羟基化反应,开环生成小分子脂肪酸类化合物.

水溶性铁酞菁负载纤维光催化剂的制备及其对活性红K-2G的降解性能研究

在酸性条件下,将四磺酸铁酞菁负载到改性纤维素纤维上,制得负载FePcS纤维素纤维(FePcS-F),将其作为非均相光催化剂,用于偶氮染料活性红K-2G的氧化降解反应,探讨了催化剂用量、催化剂中铁含量、pH值对染料废水脱色率的影响,并使用紫外-可见光谱法对活性红K-2G的降解反应过程进行了分析.结果表明:催化剂用量及催化剂中铁离子含量的增加都会促进染料降解,FePcS-F催化剂在pH=6.0的溶液中具有较高的催化活性,而在碱性介质中活性有所降低.

质子交换膜燃料电池阴极酞菁类催化剂的研究

酞菁铁吸附在处理过的炭黑上.然后通过对制得的催化剂进行热处理以提高其稳定性.实验发现未热解的催化剂活性最好但最不稳定.通过在酸性电解质中测量其循环伏安发现,该催化剂对氧气还原表现出良好的催化性能.

超高交联树脂催化剂对水溶液中孔雀绿的催化降解研究

通过磺酸铁酞菁(FePcS)与氯甲基化交联聚苯乙烯进行Friedel-Crafts反应,合成了一种新型光反应催化剂(命名为C-FePcS).在可见光的照射下,加入适量的H2O2,该催化剂能非常有效地降解难生物降解染料孔雀绿(MG).实验结果表明,脱色率近100%,总有机碳(TOC)的去除率达到72%,而且该催化剂对反应环境的pH值不敏感.最后对光催化降解的机理进行了合理的推测.

新型仿生光催化剂的合成及在孔雀绿光催化降解中的作用

通过付克反应用磺酸铁酞菁(FePcS)修饰中孔分子筛HMS,首次得到了一种新型光反应催化剂(简称为HMSFePcS),并用XRD,TG,FTIR,SEM/TEM,元素分析及固体紫外漫反射光谱等手段对催化剂进行了表征.实验结果表明,催化剂能高效地催化H2O2氧化降解孔雀绿染料,光照下,在500ml浓度为0.1mmol/L的孔雀绿溶液中加入0.3ml30%的H2O2和20mgHMSFePcS催化剂,于50℃下反应1200min,脱色率接近100%,总有机碳的去除率达到73%.对孔雀绿光催化降解的机理进行了初步探讨.

仿生光催化剂的优化制备、介孔特性表征及其在催化降解苯酚废水中的应用

以十二胺(DDA)或十八胺(ODA)为模板剂,采用焙烧或萃洗法去除模板剂制备中孔分子筛(HMS).X射线粉末衍射(XRD)及氮吸附表征结果说明,以十二胺为模板剂且采用焙烧法去除模板剂制备的分子筛具有明显的XRD介孔衍射峰,而且其氮吸附曲线具有典型的IV类等温线特征及H1型脱附滞后环,这属于典型的介孔材料特征.以此分子筛为载体,通过F—C反应将磺酸铁酞菁(FePcS)修饰在HMS上,得到新型光催化剂.催化剂的BET比表面积为675.1m2·g-1,平均孔径为5.78nm,孔容为0.587cm3·g-1,且仍保持着鲜明的介孔特征.最后在模拟可见光照射下应用催化剂处理浓度高达1000mg·L-1的模拟苯酚废水,反应400min后,苯酚的转化率达到85%以上,反应溶液pH值也由4.52降到2.65,表明有酸类降解中间产物生成,反应最终苯酚转化率接近100%,总有机碳(TOC)的去除率达81%以上.催化剂表现出了良好的催化降解有机废水的性能.

一种质子交换膜燃料电池非铂电催化剂的研究

研究了酞菁铁FePc／C用于质子交换膜燃料电池催化剂的制备和性能，研究表明FePc／C是一种性能优异的催化剂。

仿生光催化剂的合成及其降解染料废水的研究

通过磺酸铁酞菁(FePcS)与氯甲基化交联聚苯乙烯进行Friedel-Crafts反应,合成了一种新型光反应催化剂.在可见光的照射下,加入适量的H2O2,该催化剂可有效地降解难生物降解染料活性红.实验结果表明,利用该催化剂可使染料活性红的脱色率接近100%,有机碳(TOC)的去除率可达75%.

FeTSPc对Pt电极对氧还原的电催化性能和耐甲醇性能的影响

为了解决直接甲醇燃料电池(DMFC)中"甲醇渗透"的问题,用大环化合物四磺酸基酞菁铁(FeTSPc)对光滑铂(Pt)电极进行修饰,发现FeTSPc修饰的Pt电极(Pt-FeTSPc)和Pt电极对氧还原的电催化活性相近,而Pt-FeTSPc电极对甲醇氧化的电催化活性比Pt电极下降30.9%,表明Pt-FeTSPc电极有较好的耐甲醇能力.