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现今，水污染问题是威胁人类健康较大的隐患。为此，研究者们期望找到一种科学无污染，简单且易得，安全并可靠的方法来解决水污染问题。光催化法是近些年来一种较好的解决这类问题的方法，这种方法主要是基于光催化剂在可见光照射下具有的氧化还原能力而净化水中的有机污染物。自1972年Fujishima和Honda等科学家首次证实二氧化钛(TiO2)在紫外光下对降解有机污染物有良好作用后，TiO2此后被大规模用于降解水中的污染物。尽管TiO2具有较好的光催化性能，但其还具有一些限制。TiO2具有3.2eV的禁带宽度，相对比较宽，只有在紫外光下才能受到激发产生光催化所需要的电子-空穴，而可见光却无法满足TiO2作为光催化剂的条件，这样造成TiO2的降解能力较弱，所以为了提高TiO2在可见光下的降解能力，对TiO2的性能进行各种改性成了科学研究者的工作重心。
另一方面，目前已有研究者证实酞菁、卟啉类衍生物作为光敏剂在可见光下可明显提高TiO2对水中有机污染物的降解效果，而亚酞菁(H12SubPcB-Br)具有与酞菁和卟啉相似的大环共轭结构。鉴于此，本文以轴向溴代外围无取代的亚酞菁作为母体亚酞菁合成轴向取代类亚酞菁衍生物，并与TiO2结合作为光催化剂研究催化性能。
本课题的研究目标：合成亚酞菁轴向取代衍生物，对其进行单晶培养及结构分析，并研究其与TiO2复合物的光催化性能，达到提高TiO2光催化效率的目标。
本实验主要的研究步骤如下：
(1)首先以邻苯二腈和BBr3为原料，以邻二氯苯为溶剂，在N2的保护下反应制得外围无取代轴向溴代亚酞菁。
(2)然后以合成的溴代亚酞菁为母体亚酞菁，在其轴向位置上引入苯酚类衍生物，制备出亚酞菁轴向取代类衍生物，然后对其进行一系列表征。
(3)将所合成出来的亚酞菁轴向取代类衍生物进行单晶培养，通过单晶X-射线衍射(XRD)确定其结构，探究所合成出来的[(轴向)苯酚类取代]亚酞菁的立体构型及其固相堆积。然后对合成的亚酞菁轴向衍生物利用高斯进行计算并研究其前线轨道、电子特性及电子密度等性质。
(4)最后将所培养出单晶的亚酞菁轴向取代类衍生物以不同的质量比与TiO2通过溶剂热法进行复合作为光催化剂，降解水中的甲基橙，溴酚蓝，酸性品红和亚甲基蓝，对其进行催化性能研究。
另一方面，目前已有研究者证实酞菁、卟啉类衍生物作为光敏剂在可见光下可明显提高TiO2对水中有机污染物的降解效果，而亚酞菁(H12SubPcB-Br)具有与酞菁和卟啉相似的大环共轭结构。鉴于此，本文以轴向溴代外围无取代的亚酞菁作为母体亚酞菁合成轴向取代类亚酞菁衍生物，并与TiO2结合作为光催化剂研究催化性能。
本课题的研究目标：合成亚酞菁轴向取代衍生物，对其进行单晶培养及结构分析，并研究其与TiO2复合物的光催化性能，达到提高TiO2光催化效率的目标。
本实验主要的研究步骤如下：
(1)首先以邻苯二腈和BBr3为原料，以邻二氯苯为溶剂，在N2的保护下反应制得外围无取代轴向溴代亚酞菁。
(2)然后以合成的溴代亚酞菁为母体亚酞菁，在其轴向位置上引入苯酚类衍生物，制备出亚酞菁轴向取代类衍生物，然后对其进行一系列表征。
(3)将所合成出来的亚酞菁轴向取代类衍生物进行单晶培养，通过单晶X-射线衍射(XRD)确定其结构，探究所合成出来的[(轴向)苯酚类取代]亚酞菁的立体构型及其固相堆积。然后对合成的亚酞菁轴向衍生物利用高斯进行计算并研究其前线轨道、电子特性及电子密度等性质。
(4)最后将所培养出单晶的亚酞菁轴向取代类衍生物以不同的质量比与TiO2通过溶剂热法进行复合作为光催化剂，降解水中的甲基橙，溴酚蓝，酸性品红和亚甲基蓝，对其进行催化性能研究。