金属酞菁mcm-41的制备及其催化氧化反应

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1、硕士学位论文金属酞菁／MCM一41的制备及其催化氧化反应ThePreparationofMetalPhthalocyanines／MCM一41andtheirCatalyticOxidationReaction学21207096大连理工大学DalianUniversityofTechnology万方数据大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研

2、究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：金属酞萱Z丛g丛二!!煎剑叠丞基催丝氢焦丛廑作者签名：鲴。熊日期：2匿年—厶月_一坠日万方数据大连理工大学硕士学位论文摘要金属酞菁类化合物结构与金属卟啉相似是～类广泛存在于自然界中并具有特殊生理活性的大环化合物，可以模拟细胞色素P-450单加氧酶的活性中心，多用于催化烃类等化合物的氧化反应。金属酞菁容易聚集，它们的催化活性会随着反应的进行而下降。为减少酞菁的聚集，在模拟该酶体系中用具有规MEJ孑L道结构的无机分子筛载体模拟细胞色素P-450的蛋白质壳体以使酞菁分子相

3、互分散，得到的金属酞菁／分子筛复合催化剂，以反应条件温和，反应活性和选择性高，易从溶液中分离出来，可循环利用等特点而受到人们广泛的重视，在当今催化材料领域中具有广阔的应用前景。MCM．41是一种中等孔径的介孔分子筛，可以容纳金属酞菁这种大分子的活性单体，且具有比表面积大，孔径分布均匀、热稳定性好等优点，因此制备的金属酞菁／MCM-41复合催化剂在非均相催化氧化芳烃类化合物上有着良好的应用前景。本文主要研究结果如下：(1)采用苯酐．尿素法合成了四种四磺酸基金属酞菁(MPcTs，具体有CoPcTs、MnPcTs、FePcTs和CuPcTs)，并用浸渍法将合成的MPcTs封装

4、于介孔分子筛MCM-41中，对它们进行的IR、uV．Vis、XRD等表征。XRD结果表明，封装四磺酸基金属酞菁后，MCM．41的孔道仍然保持完整的六方有序结构；氮气吸附数据表明，封装四磺酸基金属酞菁后，MCM-41的最可几孔径均减小，比表面积也相应变小，表明金属酞菁确实封装到了介孔分子筛MCM．41的孔道中。(2)对合成的MPcTs进行UV．Vis表征，其结果表明，MnPcTs由于锰离子的配位比较强，其紫外吸收光谱与其他三种MPcTs表现不一样，由于能级跃迁，其B带出现了两个吸收峰，Q带也发生了红移，MnPcTs在水溶液中也不易聚集，而其他三种MPcTs则易聚集。(3)

5、分别将MPcTs和MPcTs／MCM一41应用于催化氧化对甲酚的反应，以MPcTs为催化剂时，对比了在高浓度对甲酚溶液和低浓度对甲酚溶液中的反应情况，高浓度对甲酚溶液中CoPcTs的催化效果最好，低浓度对甲酚溶液中MnPcTs的催化效果最好。将MPcTs／MCM-41复合催化剂应用于对甲酚的催化氧化反应时，与MPcTs催化相比，其原料的转化数得到了提高，由于孔道的限制，反应主要停留在对羟基苄甲醚这一阶段，因此，产品的组成有所不同。(4)以FePcTs／MCM-41为催化剂进行了催化苯酚羟基化反应的研究，其催化效果要优于FePcTs，反应生成的对苯二酚和对苯醌存在可逆转化

6、过程。关键词：四磺酸基金属酞菁(MPcTs)；MCM-41；对甲酚；催化氧化；苯酚万方数据金属酞菁／MCM-41的制备及其催化氧化反应ThePreparationofMetalPhthalocyanines／MCM-41andtheirCatalyticOxidationReactionAbstractMetalphthalocyaninecoumpounds，whosestructurearesimilartometalporphyrin，cansimulatetheactivecenterofcytochromeP-450singleoxygenase，whicha

7、reusedtocatalyzetheoxidationofhydrocarboncompounds．Butthey’reeasytogatherwhenusedinahomogeneousmedium，inthatcaseasthereactionmovingontheircatalyticactivitydecreased．UsinginorganicmolecularsievewhichhaveinerraticporecannalstructureastheproteinshellofcytochromeP一450tosynthe