溶剂热法制备金属酞菁晶体的研究进展

金属酞菁是一类以异吲哚为组成单元的人工合成的平面大环配合物,它们不仅是高品质的颜料和染料,也是太阳能电池、液晶材料、信息存储、环境催化等领域的新兴材料。传统的金属酞菁制备往往需要高沸点溶剂的回流反应以及使用浓硫酸纯化产物,普遍存在毒性高、效率低、耗时长等缺点。从绿色化学的发展和新型金属酞菁材料的制备要求来看,采用环境友好、成本低廉、易于操作的新方法制备与纯化金属酞菁是未来的发展趋势。本文综述了溶剂热法一步制备金属酞菁晶体的研究进展,总结了能够通过该方法制备的金属酞菁晶体种类及其相应的反应条件和产物结构,综合评价了该方法的技术优势,并对应用溶剂热法制备的金属酞菁晶体的未来发展进行了展望。

基于金属酞菁/碳点的室温NO_(2)气体传感器研究

以金属氧化物为主的传统半导体气体传感器存在诸如工作温度高、功率大、灵敏度低、抗干扰能力差和选择性差等问题。本文研究利用金属酞菁(MPc,分子直径约1.3 nm)和碳点(CDs,直径分布在1~10 nm)尺寸级别相似,容易构建共轭平面结构,实现电荷在材料内快速转移,从而实现传感器对特定气体分子的室温超灵敏响应。本文通过L-谷氨酸水热合成CDs,与四羧基钴酞菁(CoPc-COOH)复合,并在带有叉指电极的硅片上成膜组装成传感器件。该传感器在室温工作下对5×10^(-5)的NO_(2)气体在100 s内响应值可以达到12.3,在激光辅助恢复的前提下,具有良好的重复性、最低检测极限和长期稳定性。该成果对于以有机半导体和碳纳米材料为基底的气体传感器发展提供了一条新的思路。

碳黑金属酞菁原位生高价铁氧降解有机污染物

为高效去除复杂水体环境中的有机污染物,制备过氧化物模拟酶催化剂,以双氧水为氧化剂,构建环境友好型的仿生催化体系,来催化降解水体中的地塞米松有机污染物。研究催化剂的形貌及结构特征,催化体系的催化性能、循环使用性能、催化机理、催化降解产物及最终产物。结果表明:所构筑的催化体系在温和(室温、中性)及复杂水体环境中(酸性、无机盐)对地塞米松的降解率均为100%,但在碱性条件下,该催化体系对地塞米松的降解率因双氧化水分解过快而降低了28%;该催化体系经过6次循环使用后,对地塞米松的降解率仍达到95%;过氧化物模拟酶在双氧水的作用下产生对水体有机污染物降解起主要作用的高价铁氧活性种,而羟基自由基起次要作用;经过60 min反应,该催化体系将地塞米松降解为对环境不存在二次污染的小分子有机酸。该仿生催化体系的构筑为仿生催化材料在工业废水中的应用提供了新视角。

金属酞菁的二维有机框架材料的合成及其应用

金属酞菁(MPcs)二维(2D)有机框架在吸附与分离、催化、生物化学等方面具有广泛的应用价值.基于MPcs的2D框架的合成和研究,为发展新兴的具有电、磁、光和电化学特性的多功能材料提供了新的途径.文章首先介绍了构筑2D有机框架的MPcs分子单体的结构功能关系,以及2D有机框架材料的历史发展和独特功能;其次介绍了由MPcs构建的二维金属有机框架材料(MPcs-2D MOFs)和MPcs二维共价有机框架材料(MPcs-2D COFs)的合成方法;最后总结了两者在传感器、催化、能量储存和光动力治疗方面的应用.

金属酞菁配合物的合成及其在光催化应用中的研究进展

金属酞菁(MPcs)可用于提纯、工厂排水、农业排水等,是一种优良的环保材料.文章概述了MPcs的结构、特点以及合成方法,并介绍了光催化的原理,总结了其在光催化中的研究进展,重点介绍了其在降解染料罗丹明B、甲基橙(MO)、亚甲基蓝和降解抗生素四环素类抗生素、磺胺类抗生素、β-内酰胺类抗生素中的应用,展望了未来MPcs在光催化相关工作中的应用前景.

脂溶性金属酞菁衍生物在介孔分子筛中的封装及其催化性质研究

采用浸渍法将钴酞菁衍生物组装进介孔分子筛 MCM-4 1中 ,通过 XRD、UV-Vis紫外漫反射光谱、热分析、 Raman光谱和 N2 吸附等方法对组装体进行了表征 ,并研究了其对硫醇氧化催化性能 .结果表明 ,与体相钴酞菁衍生物相比 。

金属酞菁配合物结构研究的一些谱学方法

本文介绍了近年来在研究金属酞菁配合物结构方面的一些谱学方法及其结果。首先简要概述了金属酞菁配合物的红外、紫外可见光谱性质 ,着重讨论了配合物中环周边取代基的类型、位置、数目以及配合物在溶液中处于不同聚集态时 ,对紫外可见光谱的影响。另外还对四取代金属酞菁配合物的异构体的NMR谱表征作了简介。

平面双核金属酞菁衍生物的催化氧化性能

合成了一种水溶性平面双核金属酞菁衍生物 ,用元素分析和红外光谱对其结构进行了表征 .研究了双核金属酞菁对巯基乙醇的催化活性与pH值、催化剂浓度以及不同双核金属酞菁混合配比之间的关系 .实验结果表明 ,双核金属酞菁在pH =1 1时催化氧化活性达到最大 ,且双核钴 (Ⅱ )酞菁比双核铁 (Ⅲ )酞菁的催化活性高 .实验还首次发现 ,双核钴 (Ⅱ )酞菁和铁 (Ⅲ )酞菁混合后具有更高的催化氧化活性 ,混合比以 1∶1时催化活性最高 。

金属酞菁配合物在催化双氧水漂白棉型织物中的应用

为提高织物的漂白效率,降低生产成本,将金属酞菁配合物作为氧漂催化剂应用于双氧水低温漂白工艺。合成了金属酞菁配合物CoPcR,通过元素分析、红外光谱以及紫外可见光光谱分析确定产物的结构。将仿生酶化合物金属酞菁配合物应用于纺织品漂白工艺,通过单因素和正交试验,探讨CoPcR对温堆氧漂的催化作用。确定优化工艺为:渗透剂JFC 2 g/L、稳定剂MA-AA 0.20 g/L、H2O2(30%)30 g/L、催化剂CoPcR浓度15μmol/L,pH值9.5,温堆温度80℃,温堆时间60 min。在达到良好漂白效果的前提下,该工艺降低了漂白温度及pH值,从而达到节能降耗的目的。

金属酞菁催化苯乙烯液相氧化反应

在常压氧、１１０℃反应条件下，考察了不同金属酞菁在苯乙烯液相氧化中的催化作用。单核金属酞菁中，铁酞菁和锰酞菁几乎无催化活性，铜酞菁的诱导期为２．５ｈ；双核金属酞菁的催化氧化活性要比相应的单核金属酞菁的活性高。ＣｏＰｃ、双核ＭｎＰｃ、双核ＣｏＭｎＰｃ以及双核ＦｅＭｎＰｃ对产物环氧苯乙烷具有较高的选择性，产物环氧苯乙烷与苯甲醛的摩尔比分别为１．７，１．７，１．７，２．１。

金属酞菁可见光催化降解水中污染物研究进展

对金属酞菁可见光催化降解水中污染物研究现状进行了综述,从金属酞菁本身的性质、活性氧性质、金属酞菁在水中的分散性、金属酞菁的负载方式及载体性质等方面分析了影响金属酞菁可见光催化效率的关键因素,并在此基础上提出了增强金属酞菁可见光催化效率的途径。

某些金属酞菁配合物的单体电子吸收光谱和荧光光谱

研究了某些金属酞菁配合物在单体状态下的电子吸收光谱和荧光光谱 ,并探讨了溶剂。

室温下钯-金属酞菁/分子筛复合催化剂催化甲烷选择氧化制甲醇

在交换了Fe2+,Co2+或Cu2+的Y型分子筛上,采用苯酐-尿素固相合成法制备了组装在Y型分子筛超笼中的金属酞菁类催化剂.以H2O2为氧化剂,考察了该金属酞菁/分子筛复合物上甲烷选择氧化制甲醇反应的性能,并优化了反应条件.结果表明,在室温下,金属酞菁/分子筛复合催化剂FePc/Y,CoPc/Y和CuPc/Y对H2O2氧化甲烷反应均有催化作用.在这些复合物上进一步担载可催化H2O2原位生成的Pd,Au或PdAu贵金属,并考察了其催化分子氧选择氧化甲烷反应的性能.贵金属与金属酞菁/分子筛复合催化剂的偶合实现了室温下分子氧对甲烷的活化.其中,Pd与CuPc/Y间的协同效应使得室温下甲烷选择氧化反应活性有了较大提高.

烷氧基取代金属酞菁的合成及其吸收光谱性质

合成了６种烷氧基取代的酞菁化合物，并进行了元素分析．研究了它们在溶液和薄膜中的吸收光谱性质．

金属酞菁负载纤维对空气中含硫化合物的催化氧化

合成了八羧基钴酞菁(Co-oaPc)和八羧基铁酞菁(Fe-oaPc)两种水溶性酞菁,将这两种酞菁及两者按摩尔比为1∶1混合的酞菁分别负载到阳离子改性的粘胶纤维上,制得3种金属酞菁负载纤维。测试其在溶液中对巯基乙醇的催化氧化性能发现这些负载纤维均具有催化氧化能力,而混合金属酞菁负载纤维的催化活性最高;通过在空气中对甲硫醇和H2S的消除实验,得到的结论相同。ESR测试表明,混合酞菁负载纤维可以观测到10个Co2+和Fe3+的超精细分裂线,表明其聚集的趋势较两种酞菁单独负载时弱,有利于甲硫醇和硫化氢分子与酞菁发生轴向配位,从而提高其催化活性。

金属酞菁与高价金属盐或氧化物在乙苯液相催化氧化反应中的协同效应

The liquid phase oxidation of ethylbenzene catalyzed by metal phthalocyanine(CoPc, MnPC, FePc) was investigated at an atmospheric pressure of oxygen at 100 ℃. The catalytic activity of CoPc is higher than that of MnPc and FePc. The addition of catalytic amount of K\-2Cr\-2O\-7, MnO\-2 or V\-2O\-5 to the catalytic system can lead to a remarkable increase in the catalytic activity or acetophenone selectivity, compared with those of the metal phthalocyanine and catalytic amount of K\-2Cr\-2O\-7, MnO\-2 or V\-2O\-5 used alone.

MCM-41分子筛负载金属酞菁在氧化脱硫反应中的催化性能

采用浸渍法将8种金属酞菁分别负载到MCM-41分子筛上制得负载型金属酞菁,通过红外光谱进行表征。以二苯并噻吩(DBT)为反应底物,空气为氧化剂,己内酰胺四丁基溴化铵离子液体为溶剂考察了这8种催化剂在氧化脱硫反应中的催化活性,筛选出较优催化剂,并对工艺条件进行优化。结果表明,合成的8种负载型金属酞菁催化剂中,MCM-41分子筛负载钴酞菁具有较好的催化性能,最优工艺条件为:剂油比1:1,催化剂用量0.004g·(10 ml模型油)-1,空气流速50 ml·min-1,反应时间1 h,室温,DBT脱硫率最高可达97.56%。DBT的氧化产物为DBT砜。又考察了此催化氧化系统对不同硫化物的催化氧化效果,发现不同硫化物的脱硫率均在90%以上。该催化剂在重复利用4次后脱硫率无明显的降低。

金属酞菁仿生催化儿茶酚胺氧化性能研究及其用于肾上腺素浓度的光学检测(英文)

采用电子吸收光谱法研究了5种金属酞菁MPcs（M=Mn（Ⅱ）,Fe（Ⅱ）,Ni（Ⅱ）,Cu（Ⅱ））仿生催化肾上腺素（Adrenaline,AD）和去甲肾上腺素（Noradrenaline,NA）2种儿茶酚胺的氧化性质,相应的氧化产物分别为三羟基-N-甲基-吲哚和三羟基-吲哚。用氧化产物的特征吸收峰强度评价金属酞菁的催化能力,实验表明,在最佳催化条件下,金属酞菁催化效率有以下顺序ηMnPc〉ηFePc〉ηNiPc〉ηCuPc〉ηCoPc。以酞菁锰仿生酶为催化剂,采用锁相放大技术构建了一种新型光纤生物传感器实现对肾上腺素浓度的测定,系统地研究了光纤肾上腺素传感器的性质：在2.0×10^-6-9.0×10^-5mol·L^-1范围,滞后相移φ与肾上腺素的浓度有较好的线性关系,检测下限为4.0×10^-7mol·L^-1,响应时间为10min,该传感器有良好地重复性和稳定性。

三种金属酞菁配合物的非线性光学性质研究

用YAG皮秒激光器 ,利用“Z scan”方法测量了三种金属钛菁配合物苯硫基钛菁锌 (C56H3 2 N8S4Zn) ,苯硫基铝钛菁 (C56H3 2 AlClN8S4) ,烷氧基铝钛菁 (C56H3 2 AlClN8O4)二甲基甲酰胺 (DMF)溶液的非线性折射率 ,并计算了三阶非线性光学极化率Χ(3 ) 。比较发现 ,不同中心离子 ,不同取代基的金属钛菁配合物的三阶非线性系数不同。文章对引起三阶非线性光学效应的机制做了初步的探讨和分析 。

金属酞菁衍生物催化的模拟酶反应研究进展

金属酞菁衍生物由于其结构与性质的特殊性及广阔的应用实绩与前景 ,一直是国内外学者研究的热点 .本文介绍了作为金属辅酶模型的金属酞菁衍生物的研究及应用状况 .