论文部分内容阅读
Ce(Ⅳ)离子是评价化学水氧化放氧催化剂活性的常用的氧化剂，研究光诱导Ce(Ⅳ)离子氧化水放氧对理解Ce(Ⅳ)催化氧化水机理和高效催化剂的开发有重要的学术意义。 论文对可见光诱导Ce(Ⅳ)氧化水放氧动力学和机理进行了研究，结果表明，可见光能明显加快Ce(Ⅳ)氧化水放氧速率，且放氧速率随着反应温度的升高而增大。可见光诱导Ce(Ⅳ)氧化水动力学为一级反应，即4d[O2]/dt=-d[Ce(Ⅳ)]/dt=k[Ce(Ⅳ)]，在25（±0.5）℃时，反应速率常数k=2.19×102h-1。通过硝酸铈铵水溶液电喷雾质谱、紫外可见吸收光谱、电子自旋共振谱结果的分析，初步推测了可见光诱导Ce(Ⅳ)氧化水的机理，溶液中[CeⅣ(NO3)5]-离子在可见光激发下，产生NO3·自由基，继而进一步氧化水放出氧气。 在本课题组前期工作的基础上，对两种同构的多金属钨氧酸盐化合物[Mo2V2O9(bpy)6][SiW12O40]1和[Mo2V2O9(bpy)6][PW11VO40]2的电化学性质及其对苯羟基化的催化作用进行了研究，电化学研究结果表明，在扫描电位范围内，呈现出三对可逆的氧化还原峰。分别归属于钼原子的可逆氧化还原过程(Ⅰ-Ⅰ)和钨原子连续的两电子可逆氧化还原过程(Ⅱ-Ⅱ，Ⅲ-Ⅲ)。苯的羟基化研究结果表明，在TEMPO存在的情况下，以氧气为氧源，化合物1和2对苯直接氧化制苯酚具有良好的催化作用，苯酚选择性高达99％、苯酚的产率分别可达6.13％和6.33％，并且实验表明其活性中心位于化合物的阳离子[Mo2V2O9(bpy)6]4+部分。