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酞菁是一类具有18π共轭电子体系的有机或有机金属配合物,具有独特的光、电、磁、热等性质,除了用作染料、颜料外,近年来作为新型的“功能性材料”在光电材料、非线性光学材料、光动力学疗法中的光敏剂等方面得到了广泛的应用,特别是酞菁配合物作为催化剂的应用研究受到越来越广泛的关注。本论文主要研究无取代酞菁钴对甲巯咪唑的催化氧化作用及其应用,并探讨了四磺酸基酞菁钴与甲巯咪唑之间的轴向配位反应。完成的工作主要包括:㈠酞菁钴配合物的合成、性质和表征以苯酐、尿素、金属盐为原料,合成了一系列钴酞菁配合物,并对四磺酸基酞菁钴在水溶液中的性质进行了一些研究,讨论了酞菁浓度、溶液pH值、CTAB等物质存在对四磺酸基酞菁钴在水溶液中存在形式的影响。㈡甲巯咪唑在酞菁钴修饰碳糊电极上的催化氧化运用循环伏安法和示差脉冲伏安法研究了甲巯咪唑在水溶液中的电化学行为。研究发现,在碳糊电极上,甲巯咪唑于0.450 V(vs SCE)被氧化,而在酞菁钴修饰碳糊电极上该氧化峰向负方向移动约130 mV,说明酞菁钴对甲巯咪唑的电化学氧化具有较好的催化作用。㈢甲巯咪唑含量的电化学测定方法研究分析了在酞菁钴修饰碳糊电极上影响甲巯咪唑测定的因素,探索了用示差脉冲伏安法测定其含量的最佳条件,发现:修饰电极中酞菁含量为6.25%(w/w),pH = 7.00,-0.3 V下富集40 s ,甲巯咪唑的浓度在2.00×10-67.00×10-4 mol·L-1范围内,氧化峰电流ip与其浓度之间存在良好的线性关系。该方法电极制备容易,重现性比较好,准确度高。㈣四磺酸基酞菁钴与甲巯咪唑之间的反应研究运用紫外-可见分光光度法研究了溶液pH值、表面活性剂等对四磺酸基酞菁钴与甲巯咪唑相互作用的影响,发现:四磺酸基酞菁钴(Co(Ⅱ)TsPc)以二聚体的形式存在于水溶液中,pH值的升高可以促进二聚体的解聚;酸性条件下,甲巯咪唑与Co(Ⅱ)TsPc间无氧化还原反应发生,相同条件下Co(Ⅲ)TsPc可以氧化甲巯咪唑;pH = 12.0时,甲巯咪唑的加入可进一步促进Co(Ⅱ)TsPc二聚体解聚,体系中存在的阳离子表面活性剂CTAB可以促使两者发生氧化还原反应而生成Co(Ⅰ)TsPc并氧化甲巯咪唑。据此提出了酞菁钴催化氧化甲巯咪唑的机理。㈤CTAB存在条件下,四磺酸基酞菁钴与甲巯咪唑之间的反应限度计算讨论了CTAB对四磺酸基酞菁钴与甲巯咪唑之间反应的影响,运用多波长、双系数法对反应体系的紫外吸收光谱进行解析,计算了平衡混合物的组成和平衡常数。