1、酞菁(Phthalocyanine,Pc)是一種古老的有機(jī)化合物,自1907年被科學(xué)家第一次發(fā)現(xiàn)以來(lái),已有過(guò)百年的發(fā)展歷史,而人們圍繞酞菁的研究卻一直長(zhǎng)盛不衰。由于具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì),酞菁配合物無(wú)論在科學(xué)研究領(lǐng)域還是在工業(yè)生產(chǎn)中都有著極其重要的應(yīng)用價(jià)值。
　　 近年來(lái),有關(guān)利用酞菁對(duì)環(huán)境中某些污染物進(jìn)行光催化降解和轉(zhuǎn)化的研究備受矚目。這些反應(yīng)均可在常溫常壓下發(fā)生,且僅需要適量的氧氣、光和水,就能使許多有機(jī)污染物發(fā)生降解或轉(zhuǎn)

2、化,生成CO2、無(wú)機(jī)離子和易被生物降解的小分子。與現(xiàn)有的焚燒、吸附、生物氧化等環(huán)保方式相比,這種深度氧化的光催化技術(shù)既不受吸附劑吸附容量和再生的限制,又無(wú)生化劑中毒及活性下降的擔(dān)憂(yōu),具有轉(zhuǎn)化率高、成本低、二次污染少等優(yōu)勢(shì),有望開(kāi)發(fā)成為下一代環(huán)保新技術(shù)。而酞菁容易聚集的特點(diǎn)會(huì)使其催化活性降低,同時(shí)也不利于再回收利用,如能將酞菁負(fù)載到高分子聚合物上,則能杜絕這些缺點(diǎn)。本課題就是想合成出一種負(fù)載型酞菁類(lèi)催化劑,利用酞菁高效的催化活性實(shí)現(xiàn)對(duì)甲醛

3、氣體的光催化降解。
　　 當(dāng)今,在新式家具的制作,墻面裝飾、地面鋪設(shè)用的各種人造板材中都要使用粘合劑。凡是大量使用粘合劑的地方,總會(huì)有甲醛釋放。此外,某些化纖地毯、油漆涂料也含有一定量的甲醛。這些室內(nèi)裝修材料甲醛的釋放期可長(zhǎng)達(dá)3-15年,長(zhǎng)期居住在含低濃度甲醛的環(huán)境中,會(huì)引起慢性呼吸道疾病以及人體各方面生理機(jī)能的癌變,因此,甲醛已經(jīng)成為最常見(jiàn)及危害性最大的一種典型室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)污染物,應(yīng)特別引起學(xué)術(shù)界的重視和研究。目前常用的甲醛

4、凈化方法主要為活性炭、沸石等多孔材料的吸附,和二氧化鈦光催化材料的催化分解。但由于受到吸附劑吸附容量的限制,以及存在環(huán)境溫度升高時(shí)會(huì)發(fā)生解吸的缺點(diǎn),單純進(jìn)行吸附并不能根本解決甲醛的污染。而純二氧化鈦光催化材料則存在著催化效率低,且只有在紫外光條件下才能起到光催化作用等弱點(diǎn)。因此,盡快研制出經(jīng)濟(jì)高效的空氣凈化材料顯得勢(shì)在必行,這也正是本課題的研究意義所在。
　　 本論文第一章對(duì)酞菁配合物從歷史發(fā)展、結(jié)構(gòu)性質(zhì)和合成應(yīng)用等角度進(jìn)行了簡(jiǎn)

5、要介紹,對(duì)含酞菁聚合物的相關(guān)內(nèi)容做了詳細(xì)綜述,又對(duì)二維相關(guān)紅外光譜技術(shù)的主要知識(shí)進(jìn)行了認(rèn)真地總結(jié),最后提出了本課題的研究目的和意義。
　　 第二章是對(duì)負(fù)載型酞菁催化劑PcCo-SMA制備過(guò)程的詳細(xì)闡述,并采用紅外光譜、紫外可見(jiàn)光譜對(duì)各步產(chǎn)品(NH2)4PcCo、SMA和PcCo-SMA進(jìn)行了表征,證明了(HH2)4PcCo與SMA已經(jīng)接枝成鍵。最后還采用TG/DTA綜合熱分析儀分別對(duì)其進(jìn)行熱性能測(cè)試及分析,測(cè)試結(jié)果表明(NH2)

6、4PcCo具有良好的熱穩(wěn)定性,但負(fù)載的(NH2)4PcCo并未對(duì)載體本身熱性能產(chǎn)生明顯的影響。
　　 第三章詳細(xì)闡述了負(fù)載型酞菁催化劑PcCo-SMAA的制備過(guò)程,并對(duì)各步產(chǎn)品SMAA和PcCo-SMAA進(jìn)行了紅外光譜、紫外可見(jiàn)光譜的表征,證明了(NH2)4PcCo與SMAA已經(jīng)接枝成鍵。最后還采用TG/DTA綜合熱分析儀對(duì)PcCo-SMAA進(jìn)行熱性能測(cè)試及分析,測(cè)試結(jié)果表明丙烯腈的加入可能會(huì)對(duì)體系溶解度和分子間位阻產(chǎn)生影響,使

7、部分馬來(lái)酸酐未能聚合進(jìn)入嵌段,而對(duì)載體本身熱性能的影響并不明顯,只是使分解最終溫度相對(duì)于SMA提前了40℃。
　　 第四章對(duì)負(fù)載型光催化劑薄膜樣品的制備過(guò)程和甲醛含量的分析及測(cè)定方法進(jìn)行了詳細(xì)的描述;然后在自制的光催化反應(yīng)裝置中,以氙燈做光源,對(duì)兩種負(fù)載型光催化劑的薄膜樣品進(jìn)行光催化降解甲醛氣體的測(cè)試;最后,將TiO2與四氨基鈷酞菁進(jìn)行摻雜再與SMAA接枝,制成光催化劑薄膜,又對(duì)這種摻雜了TiO2的光催化劑薄膜樣品進(jìn)行了催化性能