水溶性铁酞菁的合成【开题报告】

水溶性有机物的电子转移能力及其对微生物异化铁还原影响的研究的开题报告一、选题背景和研究意义水溶性有机物是自然界中广泛存在的生物和非生物有机物质，包括腐植酸、多糖、氨基酸等。

这些有机物对地球生态系统的生物物质循环和能量流动起着重要的作用，同时也是水环境中的主要污染源之一。

水溶性有机物中的一些成分具有强的电子转移能力，可以影响微生物对铁的还原过程，进而影响水环境中的生态系统健康。

铁还原是微生物在低氧条件下代谢产生ATP的重要途径之一，因此铁还原过程在地质、生态和环境科学领域中具有广泛的研究意义。

然而，水环境中存在着各种电子受体和给体，这些物质对微生物的铁还原过程产生了明显的影响。

因此，对水溶性有机物的电子转移能力及其对微生物铁还原的影响进行深入研究，有助于深入了解铁还原过程的机理和水环境中微生物的生态学特征，也为水环境中的环境保护和污染治理提供理论基础。

二、研究内容和方法本研究旨在探究水溶性有机物中具有强电子转移能力的成分对微生物铁还原的影响，并进一步研究这些影响的机理。

具体的研究内容和方法如下：1. 收集和分离水环境中的不同来源的水溶性有机物，包括腐植酸和金属络合物等。

2. 利用红外光谱、紫外光谱、荧光光谱等方法对这些水溶性有机物进行表征和分析，确定其中具有强电子转移能力的成分。

3. 筛选具有铁还原作用的微生物菌株，利用常规的微生物学鉴定方法对其进行分类和鉴定。

4. 采用电化学方法研究水溶性有机物对微生物铁还原过程的影响，并进一步探究其中存在的机理。

三、预期成果和意义本研究将在以下几个方面做出贡献：1. 对水环境中的水溶性有机物进行了深入的研究和分析，明确其中具有强电子转移能力的成分和来源。

2. 探究了这些水溶性有机物对微生物铁还原过程的影响，深入了解铁还原的机理和环境因素对铁还原的影响。

3. 提出了一系列治理水环境中铁还原的方法和建议，为水环境中的环境保护和污染治理提供了理论基础。

四、研究进度安排本研究将分为以下几个阶段进行：1. 阶段一：收集和分离水环境中的水溶性有机物，进行初步的化学表征和分析，明确其中具有强电子转移能力的成分。

金属酞菁配合物修饰电极的性质及其应用研究的开
题报告
研究背景：
金属酞菁是一种广泛应用于光学、催化、电化学等领域的有机分子。

金属酞菁配合物由于其独特的分子结构和物理性质，在电化学传感器、
光电子器件、催化反应器等领域得到了广泛的应用。

金属酞菁配合物的
修饰电极具有很强的催化和电化学性质，因此成为了一种重要的电极材料。

研究内容：
本研究的主要目的是通过合成不同种类的金属酞菁配合物并将其修
饰在电极上，进一步探究金属酞菁配合物修饰电极的性质及其应用。

具
体研究内容包括以下几个方面：
1. 合成金属酞菁配合物：选择不同金属离子和酞菁分子进行配对合
成金属酞菁配合物，采用UV-Visible光谱、红外光谱、核磁共振等技术对其进行表征。

2. 电化学性质研究：采用循环伏安法，测试金属酞菁配合物修饰电
极的电化学性质，如氧化还原峰电位、电子转移常数等。

3. 催化性能研究：通过电化学法研究金属酞菁配合物修饰电极的催
化性能，如电流效应、电极响应速度等。

4. 感测应用研究：将金属酞菁配合物修饰在传感器上，研究其对目
标物质的检测性能，如选择性、灵敏度、稳定性等。

研究意义：
本研究将通过对金属酞菁配合物修饰电极的性质及应用的研究，探
究其在传感、催化等领域的应用价值，具有一定的理论和应用意义。

铁、钴、镍络合物的合成及催化作用的开题报告题目：铁、钴、镍络合物的合成及催化作用摘要：本文针对铁、钴、镍络合物的合成及其在催化反应中的应用进行了探讨。

首先介绍了铁、钴、镍络合物的基本概念和分类，然后重点讨论了在催化反应中常见的铁、钴、镍络合物的应用，如金属配位催化和氧化反应等。

最后，还介绍了一些新兴的铁、钴、镍络合物在催化领域中的应用。

关键词：铁、钴、镍络合物；催化反应；金属配位催化；氧化反应1. 引言铁、钴、镍络合物是一类重要的化学化合物，具有广泛的应用。

作为金属配位催化剂，它们在有机合成、生物化学、电化学领域都有着广泛的应用；作为氧化反应催化剂，它们在清洁能源、环境保护等方面也发挥了重要作用。

因此，对于铁、钴、镍络合物的合成及催化作用研究，具有重要的科学意义和应用价值。

2. 铁、钴、镍络合物的基本概念和分类铁、钴、镍是周期表中的过渡金属元素，它们都有着较强的金属配位能力。

当它们与配体结合后，可以形成一种新的化合物，即金属络合物。

根据配体的种类和金属离子的价态不同，铁、钴、镍络合物可以分为多种类型，如卟啉型、酞菁型、螯合型等。

3. 铁、钴、镍络合物在催化反应中的应用3.1 金属配位催化金属配位催化是指利用金属络合物作为催化剂，促进有机反应的进行。

铁、钴、镍络合物作为金属配位催化剂具有以下优点：（1）反应条件温和，不需要强酸、强碱等条件；（2）对于某些难以催化的反应，金属配位催化可以提高反应活性和选择性；（3）催化剂易于回收和再利用，对环境污染较小。

具体来说，铁、钴、镍络合物在金属配位催化中的应用主要包括亲核取代反应、烯烃加成反应、氧化反应、还原反应等。

3.2 氧化反应氧化反应是指将物质中的某一个原子的氧化态从低到高的反应。

铁、钴、镍络合物因其独特的电子结构和氧化态，可以作为氧化反应的催化剂。

众所周知，氧化反应在清洁能源、环境保护和有机合成等领域中都具有重要的应用价值。

4. 新兴的铁、钴、镍络合物在催化领域中的应用除了传统的铁、钴、镍络合物外，随着现代化学的发展，一些新兴的铁、钴、镍络合物也被发现具有一定的催化活性和选择性。

Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的配合物合成、结构及性质的开题报
告
一、研究背景
铁是地壳中含量最丰富的金属元素之一。

在自然界中，铁通常以两种状态存在：Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)。

其在生物、环境和化学工艺中具有广泛的应用。

铁的配合物是铁化合物的重要分支之一。

其在医药、冶金、环保、化工等领域得到广泛应用。

Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的配合物是铁配合物中最广泛的两类。

近年来，越来越多的学者开始关注Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的配合物的合成、结构和性质，希望从中找到更多应用。

二、研究内容
1. Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的配合物的合成方法
2. Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的配合物的结构分析方法
3. Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的配合物的性质研究
三、研究方法
1. 合成方法：常规化学合成法、有机合成法、微波合成法
2. 结构分析方法：X-射线衍射分析、核磁共振分析、光谱分析等
3. 性质研究：热性质、磁性质、光谱性质、抗氧化性质等
四、研究意义
1. 对Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的化学性质有更深入的了解
2. 为进一步的理论研究提供实验基础
3. 可为开发新型化合物提供基础数据
4. 实现对生物和环境中铁的有效利用和重复利用
五、研究难点
1. 合成方法的确定
2. 配合物结构的判定
3. 性质研究的可靠性
六、研究展望
未来应该加强对Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)配合物的合成、结构和性质研究，同时结合实际应用，提高研究成果的应用价值，使学术研究成果更好地服务于社会发展。

一种水溶性酞菁纳米晶的制备及光敏活性研究周莉;赵光辉;周林;魏少华【摘要】通过"再沉淀法"将一种疏水性的锌酞菁(2(3),9(10),16(17),23(24)-四-(((2-(三苯甲基-氨基)乙胺基)甲基)苯氧基)锌酞菁(Ⅱ),NNZnPc)转变成一种水溶性的酞菁纳米晶(NNZnPc-NP),该酞菁纳米晶符合光动力疗法(Photodynamic therapy,PDT)对药物运载的需求.通过透射电镜(TEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、倒置荧光显微镜研究和表征了该酞菁纳米晶的表面形貌、稳定性、单线态氧产生能力以及光敏抗肿瘤活性.所制备的NNZnPc-NP颗粒粒径均一、分散性好、在水溶液中能稳定存在,且有较高的单线态氧(1O2)产生效率及抗光漂白的能力.体外抗肿瘤实验结果表明,可见光照射下 NNZnPc-NP 可有效杀灭宫颈癌细胞(HeLa),有较好的应用潜力.%A novel water soluble nanocrystalline phthalocyanine(NNZnPc-NP)was prepared using reprecipitation method. The surface morphology,stability,singlet oxygen generation ability and photosensitive anticancer activity of it were studied by transmission electron microscopy(TEM),UV-Vis spectrophotometer and inverted fluorescence microscope.The results showed that the particle size of NNZnPc-NP is uniform,the dispersion is good,and it can be stable in aqueous solution. Besides,it also exhibits excellent singlet oxygen generation ability and photostability. The in vitro anticancer experiment results confirm that NNZnPc-NP can efficiently kill HeLa cells under the visible light irradiation. The above results indi-cate NNZnPc has good potential to be used as clinical photosensitizer for PDT.【期刊名称】《南京师大学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(040)003【总页数】5页(P118-122)【关键词】光动力疗法;锌酞菁;纳米晶;光敏抗肿瘤活性【作者】周莉;赵光辉;周林;魏少华【作者单位】南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏南京211106;南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏南京211106;南京师范大学化学与材料科学学院,江苏南京210046;南京师范大学化学与材料科学学院,江苏南京210046【正文语种】中文【中图分类】O644.1光动力疗法(Photodynamic therapy,PDT)是上世纪70年代末开始形成的一项肿瘤治疗新技术,目前已得到美国、英国、德国、法国、日本等不少国家政府相关部门的正式批准,成为肿瘤治疗的一项重要手段[1-2]. 光动力疗法的治疗过程是光敏剂受特定波长的光激发产生单线态氧(1O2)及其它活性氧物种(ROS),导致肿瘤细胞的坏死和凋亡,从而实现癌症的治愈[3-4].酞菁化合物及其衍生物作为第二代有前景的光敏剂,具有优良的光物理和光化学性质,有包括对特定波长的光有强吸收,结构可修饰性位点多,较高的活性氧产生能力等诸多优点,因而成为PDT治疗中药物研究的热点[5]. 然而,大多数酞菁及其金属配合物存在水溶性差,易聚集等问题,这就限制了其在血液中的传输. 此外,聚集还会影响酞菁在细胞中的渗透和光化学性质,从而影响其光敏活性[6-7].为了解决这一难题,目前已有很多课题研究使用不同方法使酞菁在水环境下形成稳定分散的体系. 其中,“再沉淀法”就是一种简单可行的方法. 利用有机化合物在不同的溶剂中溶解度的不同来制备有机纳米晶[8-12]. 这种方法非常简单,无需添加额外物质,如表面活性剂,大大降低药物在患者体内的毒性.本文采用“再沉淀法”制备了一种水溶性的酞菁纳米晶NNZnPc-NP,并对该纳米晶的形貌、光学性质以及稳定性进行了表征;比较了NNZnPc和NNZnPc-NP在水溶液体系中的单线态氧产生能力. 通过光敏抗肿瘤活性研究证实,NNZnPc-NP表现了良好的光敏抗肿瘤活性能力,这与其单线态氧能力产生情况相一致.1.1 仪器和设备紫外可见吸收光谱用VARIAN CARY 5000 紫外可见分光光度计测定;纳米晶在水溶液环境中的形貌及分散性用透射电子显微镜进行观察(HITACH H-7650,加速电压120 kV);细胞形态学观察用倒置荧光显微镜(Nikon,Japan);细胞存活率检测用酶标仪(Bio Tek synergy 2,美国BioTek有限公司)1.2 材料与试剂二甲基亚砜(DMSO)等试剂为国产分析纯;9,10-二苯基蒽丙酸(ADPA)购于Sigma-Aldrich;细胞培养基(DMEM)购于Gibico;小牛血清购于兰州民海生物工程有限公司;胰蛋白酶购于南京生兴生物技术有限公司;Hoechst 33342和噻唑兰(MTT)购于民海生物;人宫颈癌细胞株(HeLa)购于中科院上海细胞库.1.3 实验方法1.3.1 NNZnPc-NP的制备NNZnPc由课题组制备表征[13]. 首先,将NNZnPc溶解于DMSO,然后在室温条件下,将NNZnPc的DMSO溶液(200 μL,1 mmol/L)注入到20 mL的蒸馏水中,磁力搅拌1 h,当形成纳米晶后,将样品用8～12 kDa中空纤维素薄膜透析24 h去除DMSO,即得水溶性的酞菁纳米晶(NNZnPc-NP).1.3.2 稳定性测定以水做溶剂,分别配制5 μmol/L的NNZnPc和NNZnPc-NP溶液. 每天分别测两种溶液的最大吸收波长(680 nm)的紫外吸收强度,连续测5 d.1.3.3 ADPA光漂白实验检测单线态氧配制5.5 mmol/L的ADPA水溶液. 分别向3 mL 5 μmol/L的NNZnPc和NNZnPc-NP溶液中加入30 μL 5.5 mmol/L ADPA溶液,用LED灯(665 nm)作为光源分别照射样品0 min,1 min,2 min,3 min,4 min和5 min,然后测量记录378 nm处ADPA的吸光值,分析其单线态氧的产生能力.1.3.4 细胞形态的变化用无血清的DMEM将NNZnPc和NNZnPc-NP溶液分别稀释至5 μmol/L,HeLa 细胞用含10%小牛血清的DMEM培养基接于3块六孔板中,培养板置于37 ℃、5% CO2的培养箱培养24 h后取出,弃掉培养液,每孔分别加入1 mL的NNZnPc/NNZnPc-NP溶液,同时设空白组(每孔只加无血清DMEM 1 mL),放入37 ℃、5% CO2条件下培养4 h. 3块板均用LED灯(λ=665 nm)光照5 min,再放入培养箱中培养24 h后,弃掉培养基,用PBS溶液冲洗3次后每孔加入1 mL的无血清DMEM培养基,用荧光倒置显微镜检测.1.3.5 Hoechst 33342染色检测光敏损伤前后染色质变化用无血清的DMEM将NNZnPc和NNZnPc-NP溶液分别稀释至5 μmol/L,HeLa 细胞用含10%小牛血清的DMEM培养基接于3块六孔板中,培养板置于37 ℃,5% CO2的培养箱培养24 h后取出,弃掉培养液,每孔分别加入1 mL的酞菁稀释液,同时设空白组(每孔只加1 mL无血清DMEM),放入培养箱中培养4 h. 然后将培养板用LED灯(λ=665 nm)光照30 min,再放入培养箱中培养24 h后,弃掉培养基,每孔加入1 mL含100 μL H oechst 33342母液的无血清DMEM培养基,在培养箱中培养30 min,取出培养板,弃掉培养基,用PBS溶液冲洗3次后用荧光显微镜检测.1.3.6 MTT实验噻唑兰(Thiazolyl Blue Tetrazolium Bromide,MTT)是一种黄色染料,MTT比色法是一种检测细胞存活和生长的方法[14]. 将肿瘤细胞用0.25%胰蛋白酶消化后,用含10%小牛血清的DMEM培养液制成单细胞悬液,细胞以1×105个/孔的密度接种于96孔板,每孔加入细胞悬液100 μL,在5% CO2、37 ℃、饱和湿度条件下培养24 h后,每孔加入100 μL浓度分别为2 μmol/L、4 μmol/L、6 μmol/L、8μmol/L、10 μmol/L的NNZnPc/NNZnPc-NP溶液;空白对照组加入100 μL/孔的DMEM 培养液,每组设6个复孔,实验重复3次. 加药后细胞培养24 h,用LED灯(λ=665 nm)光照60 min. 细胞继续培养24 h,移去上层培养液,然后每孔加入MTT 溶液100 μL,继续培养4 h后,加入100 μL DMSO终止. 在570 nm测定波长(参比波长650 nm)酶标仪测定吸光度值(OD值),细胞存活率(%)=(1-实验组OD/空白组OD)×100%2.1 NNZnPc-NP的形貌和稳定性NNZnPc-NP的TEM图如图1所示,所制备的酞菁纳米晶呈规则的球形,粒径100 nm左右,均匀稳定地分散在水溶液环境中. 静脉注射的药物其稳定性是衡量药物是否适合在血液中传输的一个非常重要的评价指标. 因为一个好的药物运输体系能够避免药物在血液传输过程中出现药物团聚(凝聚)、药物沉积等问题[15]. 将疏水性的锌酞菁制备成可以溶于水的酞菁纳米晶,可以增加其水溶性和靶向性,使NNZnPc-NP更易进入靶细胞. 为了验证酞菁纳米晶的稳定性,将NNZnPc和NNZnPc溶液在水溶液环境下放置5 d,每天测其紫外可见吸收光谱,并比较两种化合物的各自特征吸收峰值的变化. 结果表明,NNZnPc不能在水溶液中稳定存在,放置5 d后吸光值下降约80%(图2);而NNZnPc-NP的特征吸收峰强度基本无明显变化,说明NNZnPc-NP在水溶液环境中能稳定存在.2.2 光漂白实验检测单线态氧单线态氧是活性氧物种之一,在PDT中有非常重要的作用. 光敏剂在PDT治疗过程中可产生单线态氧,从而使ADPA的吸光值下降. 本文采用9,10-二苯基蒽丙酸钠(ADPA)光氧化漂白法来测定NNZnPc和NNZnPc-NP在水溶液中光敏产生单线态氧的能力. ADPA是最常用的化学捕获剂,其与单线态氧可以快速反应生成稳定的内氧化物,通过用紫外分光光度计测定 ADPA在378 nm的吸光度的减少量即可以检测单线态氧的含量. 由图3可知,在665 nm LED光照射情况下,NNZnPc-NP体系中的ADPA的吸收峰强度在300 s内急剧持续地下降(图3插图),相反,NNZnPc 体系中只有很少程度的下降. 这说明NNZnPc-NP比NNZnPc有优越的光动力活性,预示了NNZnPc-NP有较强的单线态氧(1O2)产生能力.因此,以ADPA为探针分子,在激发光照射条件下,通过化学检测法检测了NNZnPc 和NNZnPc-NP诱导的ADPA光催化氧化速率,进而验证了NNZnPc-NP有较强的单线态氧产生能力. 图4所示,NNZnPc和NNZnPc-NP的ln(ADPAt/ADPA0)数值与照射时间t呈现良好的线性关系而k值可作为评估单线态氧产生能力的一个指标. NNZnPc和NNZnPc-NP的k分别为0.027 86 min-1,0.072 27 min-1. 结果表明NNZnPc-NP具有较高的单线态氧产生能力,可能是由于形成纳米晶后降低了水对单线态氧的物理猝灭作用[16].2.3 光敏抗肿瘤活性通过单线态产生实验预示了NNZnPc-NP有较好的光敏抗肿瘤活性. 因此,我们对NNZnPc和NNZnPc-NP进行了HeLa细胞体外光敏活性研究. 用荧光倒置显微镜观察加药前后HeLa细胞形态学改变. 结果表明,对照组(图5(a))的HeLa细胞呈梭形,细胞形态规整,贴壁牢固,有极少量细胞缩小变圆. 与空白对照组相比,用光敏剂处理的HeLa细胞在光照后,细胞表面形态发生明显变化. HeLa细胞变圆并逐渐从培养瓶壁上脱落下来,细胞体积变小,胞核固缩,大部分细胞逐渐形成凋亡小体. 与NNZnPc(图5(b))相比,用NNZnPc-NP处理的HeLa细胞(图5(c)),细胞基本上全部形成凋亡小体,NNZnPc-NP具有良好的杀伤肿瘤细胞能力.Hoechst 33342是一种可穿透细胞膜并对DNA染色的细胞核染色试剂,它在嵌入双链DNA后释放出强烈的蓝色荧光,因此可用于细胞凋亡检测. 用荧光倒置显微镜观察加药前后HeLa细胞凋亡过程中核染色质形态学变化. Hoechst 33342染色实验结果:经Hoechst 33342染色后,荧光显微镜下对照组HeLa细胞膜均完整,核染色质着色浅,密度均匀. NNZnPc(Fig.6(b))/NNZnPc-NP(Fig.6(c))处理的细胞,大部分细胞核部位出现高亮度块状荧光,个别细胞出现极不规则的纺锤状或月牙形高亮度块状荧光,并出现细胞出芽现象,说明其细胞核染色质发生浓缩,表现为核固缩现象. 与NNZnPc相比,NNZnPc-NP处理的细胞,大部分细胞内出现月牙形或星形高亮度块状荧光,细胞膜皱缩,细胞核相对变小,并伴随着细胞出芽形成凋亡小体.2.4 光敏活性抑制率采用MTT法检测不同浓度的NNZnPc、NNZnPc-NP对HeLa细胞的光敏抗肿瘤活性能力. 图7给出了在相同光照条件下,不同浓度酞菁对HeLa细胞的光敏活性抑制率,结果表明在2～10 μmol/L的实验浓度条件下,酞菁对各肿瘤细胞的抑制率随药物浓度的增大而增强,而NNZnPc-NP对细胞的活性影响尤为显著,这与其单线态氧产生情况相符. 各组数据与空白组比较均有统计学意义(P<0.05).本文通过“再沉淀法”制备了一种水溶性的酞菁纳米晶(NNZnPc-NP). 比较研究表明:NNZnPc-NP呈现规则的球形,在水溶液中能均匀分散,具有较强的单线态氧产生能力和较好的光敏抗肿瘤活性. 本实验为改善疏水性的锌酞菁提供了一个可靠的方法,也为药物在血液中运转等方面的应用提供了基本信息,对解决酞菁类光敏剂的生物应用具有重要意义.【相关文献】[1] PUCELIK B,ARNAUT L G,STOCHEL G,et al. Design of pluronic-based formulation for enhanced redaporfin-photodynamic therapy against pigmented melanoma[J]. ACSapplied materials and interfaces,2016,8(34):22 039-22 055.[2] SOARES H T,CAMPOS J R S,GOMES-DA-SILVA L C,et al. Pro-oxidant and antioxidant effects in photodynami therapy:cells recognize that not all exogenous ROS are alike[J]. Chem Bio Chem,2016,17(9):836-842.[3] CHEN H C,TIAN J W,HE W J,et al. H2O2-Activatable and O2-evolving nanoparticles for highly efficient and selective photodynamic therapy against hypoxic tumor cells[J]. Journal of the American chemical society,2015,137(4):1 539-1 547.[4] HUANG J L,CHEN N S,HUANG J D,et al. Metal phthalocyanine as photosensitizer for photodynamic therapy(PDT)-preparation,characterization and anticancer activities of an amperiphilic phthalocyanine ZnPcS2P2[J]. Science in China(series B),2001,44(2):113-122.[5] 包富荣,季春,卢珊,等. 可溶性酞菁化合物的溶剂效应[J]. 南京师大学报(自然科学版),2007,30(3):58-63.[6] OLIVEIRA K T,ASSIS F F,RIBEIRO A O,et al. Synthesis of phthalocyanines-ALA conjugates:water-soluble compounds with low aggregation[J]. The journal of organic chemistry,2009,74(20):7 962-7 965.[7] STASIO B D,FROCHOT C,DUMAS D,et al. 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毕业论文开题报告高分子材料与工程四氨基锌酞菁的固相合成一、选题的背景和意义酞菁类化合物是具有四氮杂四苯并卟啉结构的化合物。

自1907年最初发现以来，其发展相当迅速, 在短短几十年时间里已有5000多种酞菁类化合物问世，用途也由最初的有机颜料和染料扩展到其他许多重要领域。

酞菁颜料以其优良的耐热、耐晒、耐酸碱性能及鲜艳的蓝绿色泽在工业上广泛用于汽车、服装、食品、印刷、橡胶、纺织、皮革等的着色工艺；尤其80年代以来，酞菁类化合物在光电复印等现代高技术领域得到新的应用，掀起了酞菁类化合物的研究热潮。

近些年来，随着纺织等行业对染料新品种的需求趋于饱和、染料工业的发展日益趋于成熟，对应于传统行业的染料品种的开发缓慢。

功能材料的研究拓展了研究范围。

酞菁化合物以其独特的物理性质、化学特性最早受到研究者的关注。

目前酞菁已涉及太阳能电池、电子照相、光盘存储和非线性光学等领域的研究，同时，一些金属酞菁化合物由于具有较强的光催化、光敏化和荧光特性，在新型功能材料中起着举足轻重的地位。

影响金属酞菁合成产率的因素有反应温度、反应物的比例、催化剂和反应时间等，本论文主要采用固相法，根据不同反应物的比例和温度来研究合成四氨基锌酞菁的最佳条件。

本实验主要研究：在不同的实验条件下，先合成硝基为取代基的四硝基锌酞菁，再将硝基还原为氨基为取代基的四氨基锌酞菁，通过比较实验数据，（产率、红外和紫外光谱测定，），研究金属酞菁的结构，并测定其各种物理化学性能，并进一步探索出最优条件。

合成的四氨基锌酞菁与四硝基锌酞菁相比，具有更加优良的物理化学性能，对扩大酞菁化合物在各领域中的应用有非常重要的意义。

二、研究目标与主要内容（含论文提纲）在相同的实验条件下，通过多组对比实验，用固相法探索出合成硝基为取代基的四硝基锌酞菁的最优条件，然后,研究出将硝基取代基还原为氨基为取代基的四氨基锌酞菁所需的最佳反应条件。

最后，在最佳条件下合成产物，并对每步生成的物质进行红外光谱和紫外光谱检测，确定其成分。

开题报告高分子材料与工程铁酞菁负载纤维素纤维处理有机废水一、选题的背景和意义纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一，废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。

印染废水是指印染加工过程中各工序所排放的废水混合而成的混合废水。

主要包括：预处理阶段排放的煮练、漂白、丝光废水；色阶段排放的染色废水；印花阶段排放的印花废水和皂洗废水；整理阶段排放的整理废水[1]。

印染废水水质随原材料、生产品种、生产工艺、管理水平的不同而有所差异，导致各个印染工序排放后汇总的废水组分非常复杂。

随着染料工业的飞速发展和后整理技术的进步，新型助剂、染料、整理剂等在印染行业中被大量使用，但其难降解，有毒有机成分的含量也越来越多，有些甚至是致癌、致突变、致畸变的有机物，对环境尤其是水环境的威胁和危害越来越大。

总体而言，印染废水的特点是成分复杂、有机物含量高、色度深、化学需氧量高，而生化需氧量相对较低，可生化性差，排放量大。

由于不同染料、不同助剂、不同织物的染整要求，所以废水中的pH值、CODCr、BOD5、颜色等也各不相同，但其共同的特点是BOD5/CODCr值均很低，一般在20%左右，可生化性差。

印染废水的另一个特点是色度高，有的可高达4000倍以上[2]。

另外，因生产的间断运行，故存在着水量水质的波动；对于大量使用还原染料、硫化染料、冰染料等的废水，其化学絮凝效果相对较差。

除Ⅲ类污水排放指标变化不大外，国家加大了对Ⅰ类和Ⅱ类污水排放指标中BOD5、CODCr、色度、悬浮物、氨氮、苯胺类、二氧化氯等指标的排放限定。

而印染废水水质一般平均CODCr值为800～2000 mg/L，色度为200～800 倍，pH值为10～13，BOD5/CODCr为0.25～0.40，因此印染废水的达标排放是印染行业急需解决的问题[3]。

目前，染料主要是以芳烃和杂环化合物为母体，并带有显色基团和极性基团，结构日趋复杂，性能也越来越稳定，这给印染废水的处理带来了更大困难。

四取代金属酞菁衍生物的合成及其电化学催化研究酞菁应用广泛，常被用于半导体器件、非线性光学材料、染料电池、液晶显示材料、选择性数据存储器件等领域中，所以近年来一直是学者们研究的热点课题。

目前，已有上万种酞菁衍生物被合成，但是随着科技进步，人类社会需求不断改变，具有新特性新功能的酞菁仍是研究者们追求的目标。

本论文主要合成了几种新型水溶性四取代金属酞菁衍生物并对其进行了电化学催化亚硝酸根氧化的研究，它们有很好的水溶性，研究结果表明它们具有优良的电催化活性。

本论文的内容要点如下：1、通过固相熔融法，合成了四羧基酞菁铁(Ⅲ)、四羧基酞菁锌，并对它们进行了红外光谱、紫外光谱表征，证明了四羧基酞菁铁(Ⅲ)，四羧基酞菁锌的合成。

同时进一步研究了四羧基酞菁铁(Ⅲ)在1-乙烯基咪唑、N-甲基咪唑中的溶解度，其溶解度的提高，分析原因是四羧基酞菁铁(Ⅲ)与1-乙烯基咪唑、N-甲基咪唑的轴向配位反应，增加了其溶解度。

又进一步将四羧基酞菁锌与氢氧化1-丁基-3-甲基咪唑进行中和反应得到良好水溶性的酞菁锌四羧酸盐，并将其作为电极修饰材料进行了电催化氧化亚硝酸根的研究，得到了很好的实验结果。

2、合成了四硝基酞菁锌，并对它们进行了红外光谱、紫外光谱表征，证明了四硝基酞菁锌已合成，然后用硫化钠将其进行还原，得到了四氨基酞菁锌。

再将四氨基酞菁锌进一步取代合成了四(2-氯-1,3,5-三嗪基)氨基酞菁锌，并对其进行了红外光谱、紫外-可见吸收光谱表征，将制备的四(2-氯-1,3,5-三嗪基)氨基酞菁锌修饰电极进行了电催化氧化亚硝酸根，结果表明该修饰电极具有良好的性能。

综上所述，本文成功合成了两种新型水溶性四取代金属酞菁衍生物，并对它们进行了电化学催化氧化亚硝酸根的研究，都得到了良好的效果，说明了得到了两种具有很强的电催化活性的水溶性四取代金属酞菁衍生物。