1. 研究目的与意义
随着人类社会的发展,污染物的日益增多严重破坏了生态平衡。
因此寻找绿色可持续、高活性和高选择性的催化剂成为现在大多数化工工艺的目标。
光催化与传统的催化反应相比,光催化氧化还原过程通常在温和的条件下即可实施,避免了传统催化中复杂的反应步骤和苛刻的反应条件,能够很好地解决传统有机工业生产造成的能源浪费和环境污染等一系列问题,为有机合成指明了一条新的发展之路,并将绿色化学的理念植入其中。
2. 国内外研究现状分析
金属有机骨架材料(mof)是近二十年来发展起来的新型材料,与其他材料相比,其最大特点是具有结构和功能的可设计性及可控性其中,fe-mof材料不仅具备mofs本身的所有优点,还具备对可见光响应的性能。
在2011年,du等研究了mil-53(m)(m = fe,al,cr)的金属中心对在紫外可见光的照射下的亚甲基蓝染料的降解作用。
结果表明,mil-53(m)的金属中心对其光催化的活性影响不大。
3. 研究的基本内容与计划
1、制备以fe为金属中心的金属有机骨架材料mil-100和mil-53;2、材料的分析与表征:x-射线晶体衍射(xrd)、n2吸脱附测试仪(bet)、紫外可见分光光度计(uv-vis)及扫描式电子显微镜(sem)等。
通过这些材料的表征来确定材料的成功合成、比表面积、带隙能及形貌等;3、将制备成功的mil-100及mil-53用于可见光下的光催化氧化苯甲醇、光催化还原cr(vi)及降解有机染料等光催化反应以测试其本身的光催化性能。
4、与zif-8、uio-66、uio-66-nh2、mil-125及mil-125-nh2的可见光光催化性能进行比较并分析得出结果。
4. 研究创新点
1、本项目的特色在于制备本身具有可见光响应的以Fe为金属中心的MOF材料MIL-53及MIL-100并探究其光催化性能;2、本项目的创新在于在可见光的照射下,两种Fe-MOF材料相较于其它MOF材料(ZIF-8、UiO-66、UiO-66-NH2、MIL-125及MIL-125-NH2等)光催化性能的比较。
