金屬卟啉配合物電催化還原降解六六六.pdf

1、有機氯污染物，尤其是滴滴涕、六六六、滅蟻靈等有機氯農(nóng)藥的使用已對環(huán)境造成了嚴重污染。它們的易沉積、性質(zhì)穩(wěn)定、難降解等特性對人類健康已構(gòu)成嚴重威脅。因此，從長遠來看，研究并實施高效可行的降解技術(shù)已成為一項極具挑戰(zhàn)性的研究課題。目前，常見的降解有機氯的方法主要集中在光催化降解及電化學(xué)催化還原降解。對于電催化還原降解，性能優(yōu)良的催化劑的選擇和使用則尤為重要。
　　金屬卟啉是一類大環(huán)有機配合物，它由卟啉與高氧化態(tài)的過渡金屬離子配位而得，有

2、著比較獨特的光學(xué)性質(zhì)及電化學(xué)性質(zhì)。研究表明金屬卟啉配合物在用作抗腫瘤光敏劑、氧化還原反應(yīng)催化劑、電化學(xué)傳感器功能材料等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。近年來，國內(nèi)外已有一些采用金屬卟啉配合物還原降解滴滴涕的報道，由于該方法只針對滴滴涕分子的脫氯反應(yīng)，能耗少成本低，值得進行深入研究。
　　本文采用了多種電化學(xué)方法及氣-質(zhì)連用技術(shù)，以不同結(jié)構(gòu)不同金屬中心的金屬卟啉(TPP)M(M=Fe，Co，Mn)、(OEP)M(M=Fe，Co，Mn)及(T

3、F5PP)FeCl為催化劑，在二甲基甲酰胺(DMF)中進行了六六六(HCH)的電催化還原降解研究，取得了良好的降解效果。對實驗結(jié)果進行了分析、討論與總結(jié)，為課題組下一步的研究工作明確方向。
　　首先，本文采用了循環(huán)伏安法，在DMF中研究了金屬卟啉與六六六作用前后其電化學(xué)性質(zhì)的變化，并采用控制變量法，研究了不同六六六含量及不同掃描速度對催化電流的影響，進一步探討金屬卟啉對六六六的催化活性。結(jié)果表明，一級還原后的兩種鈷卟啉、二級還原后

4、的(OEP)FeCl及三級還原后的(TF5PP)FeCl對六六六的催化活性較好，(TPP)FeCl活性較差，而兩種錳卟啉沒表現(xiàn)出明顯催化活性。
　　為進一步研究及驗證各金屬卟啉對六六六的電催化活性，本文利用紫外-可見光譜電化學(xué)研究了在溶液中有或無六六六存在時各金屬卟啉的光譜電化學(xué)性質(zhì)，跟蹤并記錄了電解過程中紫外-可見光譜的變化。研究表明，兩種鈷卟啉及三種鐵卟啉對六六六都有良好的催化降解效果，這與上述循環(huán)伏安法中的研究結(jié)果幾乎是一致

5、的。
　　為確定六六六的降解產(chǎn)物，本文還以具有較好電催化活性的兩種鈷卟啉及三種鐵卟啉為電催化劑，在一定的控制電位下對含有六六六及金屬卟啉的DMF溶液進行了整體電解，還研究了降解效率隨電解時間長短的變化關(guān)系。利用氣-質(zhì)連用(GC-MS)技術(shù)對不同條件下的降解產(chǎn)物進行了定性的鑒別及定量的分析計算。結(jié)果表明，隨著電解時間的延長，降解效率增高，分別在不同的時間內(nèi)達到100％降解，其中(OEP)Co和(OEP)FeCl效果最好，其次是(TP