下载文档原格式
金属卟啉类化合物在光催化领域的新进展近年来，金属卟啉类化合物在光催化领域取得了新的进展。
光催化技术以其高效、环境友好的特性备受关注，并被广泛应用于能源转换、环境治理、有机合成等领域。
金属卟啉类化合物作为光催化剂在这些应用中发挥着重要作用。
本文将介绍金属卟啉类化合物在光催化领域的新进展，并探讨其应用前景。
一、光催化原理光催化是一种利用光能激发催化剂进行化学反应的技术。
其基本原理是利用光子激发催化剂中的电子，使其跃迁到激发态，从而参与化学反应。
金属卟啉类化合物作为一种重要的光催化剂，具有良好的光吸收性能和光稳定性，能够有效地转化光能为化学能，实现光催化反应的高效进行。
二、金属卟啉类化合物的分类金属卟啉类化合物可以根据其金属离子的不同分为不同类型，如卟啉、氯卟啉、菲罗啉等。
这些化合物不仅在结构上存在差异，其光电性质和催化活性也有所不同。
针对特定的应用需求，研究人员可以选择不同类型的金属卟啉类化合物来进行研究。
三、金属卟啉类化合物的光催化应用1. 光催化分解水水的光催化分解是一种可持续的清洁能源制备方法。
金属卟啉类化合物作为光催化剂在水的光解过程中扮演着重要角色。
例如，某些金属卟啉类化合物能够吸收可见光并催化水的氧化，生成氧气和高能量的还原态金属离子，从而驱动水的分解反应。
这种方法具有较高的光电转换效率和催化活性，有望在水氢燃料制备等方面得到广泛应用。
2. 光催化有机合成金属卟啉类化合物在有机合成领域也有着广泛的应用。
通过光催化反应，可以实现多种有机化合物的高效合成。
例如，某些金属卟啉类化合物能够促进有机污染物的降解，将其转化为无毒或低毒的物质，从而实现环境的净化和修复。
此外，金属卟啉类化合物在合成有机草药、染料等方面也具有潜在的应用价值。
3. 光催化环境治理光催化技术在环境污染治理方面具有巨大的潜力。
金属卟啉类化合物作为光催化剂能够通过催化氧化、还原等反应去除空气和水中的有害物质。
例如，某些金属卟啉类化合物能够催化有机物的氧化降解，将其转化为无害的物质。
《MOFs衍生CuO-ZnO催化剂的制备及其光催化性能的研究》篇一MOFs衍生CuO-ZnO催化剂的制备及其光催化性能的研究一、引言光催化技术已成为当今环保科学领域内的热点，它以高效、环保、节能等优势，在废水处理、光解水制氢、CO2还原等方面具有广泛的应用前景。
在众多光催化剂中，金属有机框架（MOFs）衍生材料因其独特的结构特点和良好的光催化性能而备受关注。
本文以CuO/ZnO为研究对象，通过MOFs衍生法制备该催化剂，并对其光催化性能进行研究。
二、MOFs衍生CuO/ZnO催化剂的制备1. 材料与方法本实验采用MOFs衍生法制备CuO/ZnO催化剂。
首先，通过溶剂热法合成Cu-Zn基MOFs前驱体，然后通过高温煅烧处理得到CuO/ZnO催化剂。
在制备过程中，可通过调整煅烧温度、时间等参数，控制催化剂的组成和结构。
2. 制备过程（1）合成MOFs前驱体：将铜盐和锌盐按一定比例溶解在有机溶剂中，加入适当的配体，在溶剂热条件下反应，得到Cu-Zn 基MOFs前驱体。
（2）煅烧处理：将MOFs前驱体置于马弗炉中，在一定的温度下进行煅烧处理，使MOFs分解并生成CuO/ZnO催化剂。
三、催化剂的光催化性能研究1. 光催化实验装置与方法光催化实验在自制的封闭式光反应器中进行。
以紫外光为光源，催化剂悬浮于溶液中，进行光催化反应。
通过测定反应前后溶液中目标产物的浓度变化，评价催化剂的光催化性能。
2. 实验结果与分析（1）催化剂的表征：通过XRD、SEM、TEM等手段对制备的CuO/ZnO催化剂进行表征，分析其晶体结构、形貌和微观结构。
（2）光催化性能评价：在相同条件下，分别以纯水、不同浓度的催化剂悬浮液为研究对象，进行光催化实验。
通过测定反应前后溶液中目标产物的浓度变化，评价催化剂的光催化性能。
结果表明，CuO/ZnO催化剂具有优异的光催化性能，能够有效地降解有机污染物、光解水制氢等。
四、结论本文采用MOFs衍生法制备了CuO/ZnO催化剂，并通过一系列表征手段对其结构进行了分析。
光催化抗菌性能研究进展1.1引言自20世纪70年代初发现二氧化钛电极具有光照下分解水的功能以来[1] ,有关二氧化钛等半导体光催化的研究成为国内外关注的一个热点。
由于TiO2对很多有机污染物吸附较强、催化氧化活性高,因此它在环境污染治理方面扮演极其重要的角色,被广泛用于光催化处理多种有机物。
近年来,TiO2成为最受人们青睐的一种绿色环保型光催化剂。
但TiO2的电子和空穴容易发生复合,光催化效率低,带隙较宽(约312 eV) ,只能在紫外区显示光化学活性,对太阳能的利用率小于10 %。
人类目前使用的主要能源有石油、天然气和煤炭三种。
根据国际能源机构的统计，地球上这三种能源能供人类开采的年限，分别只有40年、50年和240年。
值得注意的是，中国剩余可开采储蓄仅为1390亿吨标准煤，按照中国2003年的开采速度16.67亿吨/年，仅能维持83年[2]。
中国石油资源不足，天然气资源也不够丰富，中国已成为世界第二大石油进口国。
因此，开发新能源，特别是用清洁能源替代传统能源，迅速地逐年降低它们的消耗量，保护环境改善城市空气质量早已经成为关乎社会可持续发展的重大课题。
中国能源发展方向可以锁定在前景看好的五种清洁能源: 水电、风能、太阳能、氢能和生物质。
太阳能不仅清洁干净，而且供应充足，每天照射到地球上的太阳能是全球每天所需能源的一万倍以上。
直接利用太阳能来解决能源的枯竭和地球环境污染等问题是其中一个最好、直接、有效的方法。
为此，中国政府制定实施了“中国光明工程”计划[3-7]。
模仿自然界植物的光合作用原理和开发出人工合成技术被称为“21世纪梦”的技术。
它的核心就是开发高效的太阳光响应型半导体光催化剂[8]。
目前国内外光催剂的研究多数停留在二氧化钛及相关修饰[9]。
尽管这些工作卓有成效，但是在规模化利用太阳能方面还远远不够。
因此搜寻高效太阳光响应型半导体作为新型光催化剂成为当前此领域最重要的课题[10-12]。
卟啉及其衍生物在光催化领域扮演着重要的角色，这是因为它们具有优异的光物理和光化学性质，包括对光的强烈吸收、稳定的化学结构以及作为光敏剂的潜力。
以下是卟啉在光催化中的几个关键应用和特点：
1. 光催化降解有机污染物：
- 卟啉能够吸收可见光并将其转化为化学能，激活氧气或水分解生成高活性的氧自由基和氢氧根自由基，这些自由基能够有效氧化分解水体或大气中的有机污染物，使其转化为无害的产物如二氧化碳和水。
2. 光催化合成有机化合物：
- 卟啉作为光催化剂可以参与各种有机合成反应，利用可见光驱动，将简单原料转化为复杂的有机化合物，这种方法环保且能源效率较高。
3. CO2还原：
- 最新的研究显示，将CuInS2量子点作为光敏剂与Co-卟啉协同作用，可以实现高效的CO2光还原为有价值的化学品，表现出较高的量子产率。
4. 金属卟啉复合催化剂：
- 卟啉可以与金属如铂（Pt）负载在一起，形成金属-卟啉复合催化剂，这类催化剂在光催化还原水制氢等方面表现出色，能够有效地捕获光激发产生的电子并将太阳能转化为化学能。
5. 半导体复合材料：
- 卟啉与半导体材料（如TiO2）复合形成“有机-无机”复合光敏催化材料，显著增强了光催化活性，特别是在可见光响应范围，这对于处理水污染问题尤为有利。
总之，卟啉因其在光催化过程中的独特性能，成为了环境修复、清洁能源生成和有机合成等多个领域的重要研究对象，科学家们不断致力于优化卟啉结构、开发新型卟啉基光催化剂以及探究其内在的光催化机理，以期提高光催化效率和拓展其应用范围。
化学反应中的金属卟啉催化近年来，金属卟啉催化在化学反应中的应用越来越受到研究者的关注。
金属卟啉催化能够加速反应速率、提高产物收率、降低反应温度等，在有机合成、化学传感器、生物医药等领域具有广泛的应用前景。
一、金属卟啉催化机理金属卟啉是由四个吡咯环与一个金属原子配合而成的化合物。
其空心的结构使其具有良好的催化性质。
金属卟啉的不同种类及其空心结构的不同也决定了其催化反应的机理、速率等。
金属卟啉催化反应的机理大致可以归为两类：一是由金属离子直接催化反应，二是由金属卟啉分子作为氧化剂或还原剂催化反应。
例如，铜卟啉常用于过氧化氢的催化分解反应中，其机理为Cu(II) + H2O2 → Cu(I) + HO. + OH-。
此类反应机理较为复杂，在研究中也需要综合运用多种分析方法。
二、应用前景金属卟啉催化在有机合成中的应用已有多年历史。
例如，对不饱和化合物进行氧化、环化、烷基化等反应，都可以采用金属卟啉催化。
近年来，金属卟啉催化在生物医药领域的应用也逐渐被重视。
例如，将金属卟啉修饰于生物大分子上，可以在低剂量条件下实现精确的诱导型细胞毒性，有望成为一种新型的抗肿瘤纳米药物。
此外，金属卟啉催化也可以作为化学传感器的核心部分，通过组装成不同结构的传感器，可以检测水、氧、阳离子、有机物等物质。
三、研究进展近年来，有越来越多的研究者开展了金属卟啉催化方面的研究，并在其应用方面取得了显著突破。
例如，张思锐等人采用全偏最小二乘法分析了卟啉金属离子在异丙基醚-水混合溶剂中的电子转移反应，发现pH可以影响反应速率，进而探讨公共离子对反应的影响。
刘昱等人则通过改进铜卟啉的制备方法，获得了一种高纯度的铜卟啉材料，并且成功地在室温下合成了一类具有多个键的氧氮杂环化合物。
然而，金属卟啉催化的研究与应用仍然存在一些挑战。
例如，在实际应用中，选择正确的金属卟啉催化剂、寻找合适的反应条件等都是需要解决的问题。
此外，现有的金属卟啉材料还难以实现高纯度、高稳定性的制备。
二氧化钛复合材料的制备及光催化性能研究黑龙江省巴彦县佳木斯大学 154000摘要本文选用白云母KAl2(AlSi3O10)(OH)2和钛酸丁酯C16H36O4Ti作为原料在水热的条件下制备出了白云母/TiO2复合光催化剂。
通过使用扫描电子显微镜、X射线衍射、红外线光谱分析仪和紫外可见光吸收光谱对其结构进行表征，并研究了复合物的光催化活性。
关键词：白云母/TiO2复合光催化剂；水热合成；光催化1概述1.1 TiO2简介云母是一种表面带有活性基团的层状硅酸铝大分子。
白云母是一种层状矿物，具有高比表面积、强吸附性和良好的化学稳定性。
白云母晶体的切片层可以提供光滑的基底，它的原子级光滑表面易于通过劈开来制备。
为了蛋白质结晶的目的，可以对云母表面进行改性，表面离子可以被各种碱金属离子交换。
改变表面离子对水层的有序性有直接影响，这被称为结构破坏或促进。
除了SFA，表面X射线衍射、原子力显微镜、分子动力学模拟和X射线反射率也被用来确定改性云母及其液体表层的表面结构。
由于白云母的(001)面沿c轴滑动，它可以有两个不同的终端，它们在(010)面上相互成镜像。
二氧化钛是三种不同的多态体：锐钛矿，金红石和板钛矿。
二氧化钛的主要来源和最稳定的形式是金红石。
这三种多态性都可以在实验室很容易地合成。
1.2光催化机理在光照条件下，TiO2表面的超亲水性起因于其表面结构的变化。
在紫外光照射下，TiO2价带电子被激发到导带，电子和空穴向TiO2表面迁移，在表面生成电子空穴对，电子与Ti反应，空穴则与表面桥氧离子反应，分别形成正三价的钛离子和氧空位。
此时，空气中的水解离吸附在氧空位中，成为化学吸附水（表面羟基），化学吸附水可进一步吸附空气中的水分，形成物理吸附层。
2实验步骤2.1酸处理白云母称取5 g白云母放入三口烧瓶中，加入浓度为20%的稀硫酸150 mL，在水浴锅中80℃搅拌25 min，冷却至室温，用去离子水洗涤至中性，且用0.1mol/L氯化钡溶液检测不出SO42-，放在80℃烘箱中干燥备用。
改性二氧化钛光催化剂得研究进展摘要：采用掺杂非金属或非金属可增强TiO2光催化材料可见光响应能力。
金属掺杂往往牺牲其紫外光区催化能力，而采用非金属掺杂不仅能够增强其可见光响应能力，且保持紫外区光催化活性。
本文简单叙述了添加非金属和过渡金属改性二氧化钛光催化剂的原理方法及其进展。
掺杂非金属改性二氧化钛光催化剂包括了掺杂氮，掺杂碳。
掺杂过渡金属改性二氧化钛光催化剂包括掺杂铁，掺杂银，掺杂锆。
关键词：改性；二氧化钛；非金属；过渡金属；光催化剂1 引言自从发现TiO2光催化特性以来，以TiO2为代表的光催化环保材料得到广泛的研究⑴。
TiO2是目前应用最广泛的光催化剂，具有活性高、稳定性好和无毒、价廉等优点。
已成为目前最引人注目的环境净化材料，广泛应用于环境保护的各个领域。
TiO2以其无毒、氧化能力强和稳定性好而在污水处理、空气净化、杀菌消毒及制备具自洁抗菌等功能的新型材料方面有着广阔的应用前景.TiO2相对其他半导体光催化剂而言，活性相对较高，但由于TiO2半导体的能带较宽（Eg= 3.2 eV），其对太阳光的利用率较低（4%）.只有在紫外光的激发下才能表现光催化活性，因此对二氧化钛进行改性，使其在可见光甚至是室内光源的激发下产生活性是目前众多研究者的研究热点。
2 掺杂元素改性二氧化钛的基本原理TiO2具有较宽的能带间隙，只有在紫外光下才具有光催化活性，为使其具有可见光催化活性，必须直接或间接改变其能带结构，缩小其能带间隙。
采用元素掺杂提高TiO2的可见光催化活性都是基于提高其光生电子－空穴的分离效率，抑制电子－空穴的重新结合来提高其量子效率⑵。
有些科学家认为适当的元素掺杂能够在价带和导带之间形成一个缺陷能量状态，而这种缺陷能量状态可能靠近价带，也可能靠近导带。
这种缺陷能带为光生电子提供了一个跳板，从而可以利用能量较低的可见光激发价带电子而传输到导带，使吸收边向可见光移动。
3 掺杂非金属改性二氧化钛催化剂掺杂非金属改性二氧化钛光催化性的研究很多。
(54)发明名称UiO-66@二氧化钛复合光催化剂及制备方法与应用(57)摘要本发明属于光催化降解技术领域，涉及UiO ‑66@二氧化钛复合光催化剂及制备方法与应用。
在惰性气氛下，将UiO ‑66程序升温至200~400℃进行热处理；将热处理后的UiO ‑66与钛酸四丁酯加入至有机溶剂中混合均匀，再加入水，然后采用溶剂热法在120~220℃条件下进行处理，即得；其中，热处理后的UiO ‑66与钛酸四丁酯的添加比例为5~100:0.1~5，mg：mL。
本发明将UiO ‑66与TiO 2相结合构建异质复合材料，可以抑制光生电子‑空穴复合速率，促进电荷分离，改善材料的能带结构，有助于增强材料对可见光的光吸收能力以及光稳定性，从而提高材料的光催化降解能力。
C N 115555052 A1.一种UiO ‑66@二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征是，包括如下步骤：在惰性气氛下，将UiO ‑66程序升温至200~400 ℃进行热处理；将热处理后的UiO ‑66与钛酸四丁酯加入至有机溶剂中混合均匀，再加入水，然后采用溶剂热法在120~220 ℃条件下进行处理，即得；其中，热处理后的UiO ‑66与钛酸四丁酯的添加比例为5~100:0.1~5，mg：mL。
2.如权利要求1所述的UiO ‑66@二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征是，程序升温的升温速率为2~20 ℃/min。
3.如权利要求1所述的UiO ‑66@二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征是，热处理时间为1~8 h。
4.如权利要求1所述的UiO ‑66@二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征是，将热处理后的UiO ‑66与钛酸四丁酯加入至有机溶剂中混合均匀的过程中，有机溶剂为乙醇。
5.如权利要求1所述的UiO ‑66@二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征是，溶剂热法处理中，反应体系的体积为反应釜容积的60~70%。
6.如权利要求1所述的UiO ‑66@二氧化钛复合光催化剂的制备方法，其特征是，采用溶剂热法处理的时间为5~30 h。
TiO_2基复合纳米材料的制备及其光催化性能研究面对日益严重的能源短缺问题和环境污染问题,寻找一种能够高效利用太阳能降解有机污染物的光催化剂成为当前研究的热点。
在众多光催化剂中,TiO<sub>2</sub>光催化材料表现出较高的催化活性,且其物理化学性质稳定、无毒副作用、费用低廉。
然而,传统的TiO<sub>2</sub>材料吸收光谱范围窄,禁带宽度较宽（3.2eV）,只能被紫外光激发,对可见光的利用率较低。
因此,TiO<sub>2</sub>光催化材料的改性研究的重点在于拓宽其光响应范围,提高对可见光的吸收能力,使其充分利用太阳光。
基于此,本文将过度金属氧化物与TiO<sub>2</sub>复合,制备具有p-n结结构的复合纳米材料,并以典型有机污染物亚甲基蓝、邻氯苯酚以及可挥发性污染物（VOCs）的光催化降解实验考察各改性材料的光催化性能。
本文选取p型半导体NiO和Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>对TiO<sub>2</sub>进行改性,缩小TiO<sub>2</sub>的禁带宽度,提高对可见光的吸收能力,并通过构建p-n异质结形成半导体复合界面的内电场,抑制光生电子和空穴的复合,提高电子传输效率,从而提高纳米材料的光催化效率。
本文主要研究内容及结果如下:（1）水热法合成了NiO/TiO<sub>2</sub>复合纳米材料,通过TEM和HRTEM表征结果说明合成的NiO/TiO<sub>2</sub>光催化剂为平均直径180nm的棒状纳米材料,尺寸均匀且结构稳定,主要暴露晶面为锐钛矿型TiO<sub>2</sub>的101晶面和NiO的200晶面。
摘要：以5,10,15,20-四-（4-羧基苯基）锌卟啉（ZnTCPP）为配体，以金属Fe为节点构筑了具有三维网状结构的铁-锌卟啉框架材料PCN-600(Zn)，采用PXRD、SEM、UV-Vis DRS对所得材料进行了表征，并将其用于可见光下罗丹明B(RhB)的降解反应，考察了H2O2浓度对PCN-600(Zn)光催化性能的影响，并通过捕获实验确定了光催化反应过程中的主要活性物种，对比了PCN-600(Zn)与另一种锆-锌卟啉框架材料PCN-222(Zn)的光催化性能。
结果表明:在H2O2的协同作用下，PCN-600(Zn)对RhB的降解表现出显著的催化活性，可见光照射90 min后降解率可达94.2%。
在实验范围内，随着H2O2浓度的增加，PCN-600(Zn)的催化活性不断提高，H2O2用量为4 mL时可最大程度上提升催化剂效率。
实验证明，在催化过程中，空穴（h+）为主要活性中间体，·OH 和·O2-也起到了一定的作用。
此外，PCN-600(Zn)的光催化性能明显强于PCN-222(Zn)，相同实验条件下，前者RhB的降解率可达95.9%，后者仅为67.6%。
结论以金属卟啉ZnTCPP为配体，以Fe为节点构筑了三维金属有机框架材料PCN-600(Zn)，并将其用于光催化降解RhB染料，由于电子-空穴的复合，PCN-600(Zn)本身的催化性能十分不明显，在H2O2的协同作用下，PCN-600(Zn)的催化性能明显大幅改善。
在H2O2体积为0~4 mL 范围内，随着H2O2体积的增加，催化效率逐步提高，但趋于平缓。
通过捕获实验发现，在H2O2的协同作用下，光催化过程中的·OH、h+、·O2-对于RhB的降解均起到一定的作用，且h+起主要作用。
相同的实验条件下，PCN-600(Zn)对于RhB的降解效率是已报道的PCN-222(Zn)的3.8倍，说明了PCN-600(Zn) 结构中的Fe-oxo簇对于提高催化剂性能具有重要作用。
锌卟啉敏化光催化剂有文献报道，在溶胶—凝胶法制备的过程中可将敏化染料直接加入到合成原料中形成无机—有机的复合物，但是作为光催化剂需要在高温下（400—600℃）煅烧以便使其晶型发生转变，发挥光催化效果。
但高温处理过程会使有机染料发生分解，无法发挥其敏化的效果。
水热/溶剂热法是目前被广泛采用的制备锐钛矿的一种手段。
水热/溶剂热法的特点是析晶及晶形转化一步完成不需后续高温处理且反应温度<250℃，但反应过程需严格控制水热温度，反应时间和压强等。
基于上述研究背景，本文以钛酸正丁酯为原料，四羟基苯基锌卟啉(ZnTHPP)为敏化剂，利用溶剂热法原位制备了金属卟啉—TiO2复合光催化剂。
样品制备将一定量的ZnTHPP溶于24mL无水乙醇中，在磁力搅拌下将5mL 钛酸正丁酯逐滴加入其中"继续搅拌20min然后将1mL去离子水缓慢滴加入其中，继续搅拌20min后"转入高压反应釜(50mL)中密封，在180℃下水热反应6h。
待反应釜冷却至室温后，将反应产物离心分离，用去离子水清洗3次。
无水乙醇清洗1次，于80℃干燥6h，即得到相应的催化剂记为ZnTHPP-TiO2；为做对比研究制备了无敏化剂加入的TiO2品并采用浸渍法制备相同负载量的ZnTHPP敏化TiO2记为ZnTHPP/TiO2。
具体制备方法如下：在50mL双口烧瓶中加入一定量ZnTHPP乙醇溶液，再加入经干燥处理过的TiO2，130℃下回流45min。
减压旋干溶剂，将瓶壁上附着的固体一并收集并在玛瑙研钵中研磨！于80℃干燥6h即得到相应的催化剂!记为ZnTHPP/TiO2。
两种催化剂的负载量均为0.4mg/g（ZnTHPP质量/TiO2质量）。
ZnTHPP-TiO2光催化剂在可见光下会有很好的光催化效果，以四羟基苯基锌卟啉为敏化剂!利用溶剂热法原位制备了金属卟啉-TiO2复合光催化剂制备方法简单，耗时短且不需后续的热处理步骤，减少了金属卟啉的损失。
甲苯选择性氧化生成苯甲醛的研究进展张玉山; 李天玮; 敖永昶; 龙威【期刊名称】《《广东石油化工学院学报》》【年(卷),期】2019(029)004【总页数】5页(P10-14)【关键词】甲苯; 苯甲醛; 选择性氧化; 一步氧化法【作者】张玉山; 李天玮; 敖永昶; 龙威【作者单位】广东石油化工学院化学工程学院广东茂名525000; 广东石油化工学院化学学院广东茂名525000【正文语种】中文【中图分类】TQ426.83图1 传统的氯化水解法制苯甲醛过程苯甲醛属化工行业中重要的有机中间体，在香料、食品、化妆品等行业普遍运用，工业上苯甲醛的市场需求量大。
传统的苯甲醛生产采用直接氯化水解法，但工艺过程漫长，产品中氯含量高、过程复杂、腐蚀性强。
氯化苄水解法过程如图1所示，光照条件下甲苯氯化得到苄基氯等混合物，然后使其水解生成苯甲醛[1]。
甲苯氯化水解法的优点是原料易得、条件温和、反应机理简单。
取代反应最大的特点是中间产物多(图1中式(1))，转化率和选择性难以一次性提高至理想状态(图1中式(2)(3))。
同时，氯水对设备腐蚀特别严重、废水中大量的氯还会导致严重污染。
甲苯直接排放也会造成二次污染。
因此，利用甲苯直接氧化制备苯甲醛，是变废为宝的举措，这既克服了甲苯氯代水解法的缺点，又具有工业推广性。
甲苯直接氧化法可分为气相一步氧化法和液相一步氧化法。
1 甲苯气相一步氧化法制苯甲醛甲苯气相一步氧化法就是在高温、高压和催化剂的作用下，将甲苯液体先汽化成甲苯蒸气，扩大其与空气的接触面积，后进入反应器与催化剂固体充分接触，使甲苯氧化成苯甲醛。
甲苯气相一步选择性氧化，可生成高纯度苯甲醛。
它的生产工艺相对简单，反应产物没有含氯物，对反应器无腐蚀。
实验表明：甲苯可在一定条件下气相一步选择性氧化成苯甲醛，产物选择性占20%～95%[2]。
研究表明，含钒或钼的多组分复合氧化物催化效果良好，而其他金属氧化物的效果不佳。
国内外对甲苯的气相一步选择性氧化均使用复合氧化物做催化剂，配合助剂和合适的载体，可充分提高甲苯的转化率和苯甲醛的目标选择性[3]。
金属卟啉类化合物的合成及其光催化性能研究引言：金属卟啉类化合物是一类重要的有机金属配合物，具有广泛的应用前景。
本文将探讨金属卟啉类化合物的合成方法以及其在光催化领域的应用和性能研究。
一、金属卟啉类化合物的合成方法金属卟啉类化合物的合成方法多种多样，常用的方法包括：1. 氧化反应法：通过金属离子与卟啉前体在氧化剂的作用下发生氧化反应，得到金属卟啉类化合物。
这种方法简单易行，常用于合成一些常见的金属卟啉类化合物。
2. 置换反应法：通过将金属离子与卟啉前体反应，置换掉卟啉前体中的原子或基团，从而合成金属卟啉类化合物。
这种方法可以合成一些特殊结构的金属卟啉类化合物，如金属卟啉配合物。
3. 氨合反应法：通过将金属离子与卟啉前体在氨溶液中反应，生成金属卟啉类化合物。
这种方法适用于合成一些特殊的金属卟啉类化合物，如金属卟啉氨合物。
二、金属卟啉类化合物的光催化性能研究金属卟啉类化合物在光催化领域具有广泛的应用前景，其光催化性能的研究成为热点领域。
主要研究内容包括：1. 光吸收性能：金属卟啉类化合物具有较强的光吸收性能，可以吸收可见光和近红外光，从而实现光催化反应。
研究金属卟啉类化合物的光吸收性能，可以为其在光催化领域的应用提供理论依据。
2. 光电转换效率：金属卟啉类化合物可以将光能转化为电能，实现光电转换。
研究金属卟啉类化合物的光电转换效率，可以评估其在光催化领域的应用潜力。
3. 光催化活性：金属卟啉类化合物在光催化反应中具有较高的催化活性，可以促进光催化反应的进行。
研究金属卟啉类化合物的光催化活性，可以为其在光催化领域的应用提供指导。
三、金属卟啉类化合物在光催化领域的应用金属卟啉类化合物在光催化领域有着广泛的应用，主要包括：1. 水分解产氢：金属卟啉类化合物可以作为催化剂，促进水分解反应，产生氢气。
这对于解决能源危机和环境污染问题具有重要意义。
2. 有机污染物降解：金属卟啉类化合物可以催化有机污染物的降解，如光催化降解有机染料、农药等。
卟啉金属有机催化剂卟啉金属有机催化剂是一类新型催化剂，其分子结构具有卟啉环和金属中心，广泛用于有机化学领域中的化学反应中。
这类催化剂在化学反应中具有很高活性和选择性，能够促进化学反应的进行，提高反应效率和产率。
尤其是在催化剂设计方面，研究者通过改变卟啉环的结构、金属中心的种类和修饰官能团等方法，可以实现对催化剂的控制和调节。
因此，卟啉金属有机催化剂具有极大的应用前景，成为有机合成领域中备受关注的研究方向。
目前，卟啉金属有机催化剂已广泛应用于Mn、Co、Fe、Ni、Cu、Zn 等金属离子为中心，催化不同类型的反应，如不对称氢化反应、氧化反应、烯烃环化反应等。
这些反应不仅具有实用价值，而且对于化学反应机理的研究也具有很大的推动作用。
在具体合成过程中，卟啉金属有机催化剂的设计和配合物的合成显得尤为重要。
通过东北大学等研究单位的努力，已经发现，合适的卟啉金属有机催化剂配体设计可以使催化活性和选择性得到提高，产率也更稳定。
这为卟啉金属有机催化剂带来了更加广阔应用前景。
当然，在应用过程中，卟啉金属有机催化剂也面临着一些制约性因素，如催化剂的毒性、对环境的影响等。
为了解决这些问题，研究者也在不断地探索减少污染的环境友好型催化剂设计。
例如，研究者通过合成卟啉催化剂，并利用其提高的稳定性，在不使用有机溶剂、重金属催化剂、其他有毒试剂、较高温度和氧气等条件下实现有效的催化反应。
总之，卟啉金属有机催化剂的应用前景十分广阔，在推动我国有机化学研究中发挥着十分重要的作用。
未来，我们还需不断探索卟啉金属有机催化剂的优化设计，更好地满足社会发展的需求。
纳米二氧化缺光催化技荷介^纳米光催化探用二氧化金太(TiO2)半^髓的效鹿启攵勤材料表面吸附氧和水分，走生活性氢氧自由基(OH.)和超氧陪雕子自由基(02-), ^而^化舄一希重具有安全化孥能的活性物筲起到碳化降解璞境污染物和抑菌杀殳菌的作用。
纳米二氧化金太(TiO2)光催化利用自然光即可催化分解^菌和污染物，具有高催化活性、良好的化孥穗定性、照二次污染、照刺激性、安全照毒等特黑占，且能畏期有益於生熊自然璞境，是最具有^畿前景的^色璞保催化蒯之一。
然毒害的纳米TiO2催化材料，充分畿撞抗菌、降解有^污染物、除臭、自浮化的功能，是^璞保型功能材料^施方便、雁用性弓鱼，能^ 用到生活空^的多重埸合，畿撞其多功能效废，成舄我仍生活璞境中起畏期浮化作用的璞保材料。
光催化原理-什麽是光催化光催化［Photocatalyst ］是光［Photo二Light］ +催化蒯［catalyst］的合成羞司。
主要成分是二氧化金太（Ti02）,二氧化金太本身照毒照害，已腐泛用於食品，髻桑，化片攵品等各希重令臭域。
光催化在光的照射下畲走生^似光合作用的光催化反雁（氧化-遢原反雁，走生出氧化能力桎弓鱼的自由氢氧基和活性氧，是些走物可^M^菌和分解有檄污染物。
亚且把有檄污染物分解成照污染的水（H20）和二氧化碳（C02）,同畤它具有杀殳菌、除臭、防汗、^水、防紫外^泉等功能。
光催化在微弱的光%泉下也能做反底若在紫外#泉的照射下光催化的活性畲加逾近来，光催化被餐舄未来走棠之一的纳米技彳桁走品。
-光催化反雁原理TiO2富吸收光能量之彳爰，僵带中的雷子就畲被激畿到^带，形成带^雷的高活性雷子e-,同畤在僵带上走生带正雷的空穴h+。
在雷埸的作用下，雷子典空穴畿生分雕，暹移到粒子表面的不同位置。
熟力孥理言禽表明，分怖在表面的h+可以将吸附在TiO2表面OH-和H2O 分子氧化成（OH.）自由基,而OH.自由基的氧化能力是水髓中存在的氧化蒯中最弓鱼的，能氧化亚分解各重有^污染物（甲醛、苯、TVOC等）和^菌及部分照檄污染物（氨、NOX 等），亚将最^降解舄CO2、H2O 等照害物鼻由於OH自由基封反废物^乎MB®性，因而在光催化中起著〉夬定性的作用。
