取代基及中心金属离子对卟啉电子结构及催化活性的影响

通过调变取代基及中心金属离子种类调控金属卟啉的微观分子结构和宏观性质与功能是设计高活性、高选择性的金属卟啉催化剂的关键及富有挑战性的课题。取代基和中心金属离子对金属卟啉电子结构性质的影响研究可为金属卟啉催化剂的精确设计提供重要的理论依据。采用基于密度泛函理论计算化学方法系统地研究了不同取代基(—OCH3、—CH3、—H、—NO2)及中心金属离子(Mn、Fe、Co、Cu、Zn)对卟啉电子结构性质的影响,试图从本质上理解金属卟啉微观结构和宏观催化性能的关系。结果表明,吸电子基—NO2总是降低金属卟啉的最高占据轨道(HOMO)和最低未占据轨道(LUMO)能级,而供电子基—CH3和—OCH3总是升高金属卟啉的HOMO和LUMO能级。变价金属(Mn、Fe、Co)卟啉的前线分子轨道主要由金属离子的3d轨道组成,有利于活化分子氧。不变价金属(Cu、Zn)卟啉的前线分子轨道的成分为卟啉配体形成的大π键,电子流动性好,故不变价金属也有较高的催化活性。Fukui函数分析表明变价金属卟啉的活性中心位于中心金属离子,而不变价金属卟啉的活性中心可能在卟啉配体上。

氮掺杂石墨烯/四氧化三铁复合物负载含硫氮杂钴卟啉光催化降解有机污染物

将四羟甲基四(1,4-二噻)四氮杂钴卟啉[Co Pz(hmdtn)4]负载在氮掺杂石墨烯/四氧化三铁(N-graphene/Fe_3O_4)复合物上制备了复合催化剂N-graphene/Fe_3O_4/Co Pz(hmdtn)4,利用XRD、TEM和IR等对其进行了表征,并考察了复合催化剂的光催化性能,以及加入不同活性物种的猝灭剂对其光催化活性的影响。结果表明,复合催化剂N-graphene/Fe_3O_4/Co Pz(hmdtn)4具有较好的光催化性能,在以氙灯作为光源模拟太阳光的条件下,光照8 h可使有机染料罗丹明B(Rh B)的降解率达到92%;空穴(h+)、羟基自由基(·OH)、超氧负离子自由基(O_2^-·)和单线态氧(1O_2)是此光催化过程中的主要活性物种。

催化氧化邻羟基甲苯制备邻羟基苯甲醛的热力学分析

邻羟基苯甲醛（o-hydroxybenzaldehyde，OHBA）是重要的有机合成中间体，广泛应用于医药工业、农药、食品香料与香精、电镀、石油化工和合成纤维等领域。目前合成邻羟基苯甲醛的方法很多，从原料的角度主要可以分为以邻羟基苯甲醇、邻羟基苯甲酸、苯酚和邻羟基甲苯为原料的合成方法。其中由于邻羟基甲苯廉价易得，

邻甲酚催化氧化制备邻羟基苯甲醛反应的高效液相色谱全分析方法建立

采用高效液相色谱法建立了邻甲酚催化氧化制备邻羟基苯甲醛反应中主副产物的全分析方法。采用ZORBAXSBPhenyl色谱柱,流动相为乙腈-水(体积比45∶55),流速0.9mL/min,等梯度洗脱,各组分检测波长分别为邻羟基苯甲酸254nm(16nm)、邻羟基苯甲醇240nm(8nm)、邻羟基苯甲醚240nm(8nm)、邻甲酚254nm(8nm)、邻羟基苯甲醛254nm(16nm)。所得各组分在实验浓度范围内的相关系数R2分别为0.9997、0.9998、0.9998、0.9999和0.9998,标准偏差分别为1.1%、1.0%、1.9%、0.9%和0.2%。