基于一维苯乙炔铜纳米材料的新型可见光催化剂

来源 :中国科学院大学 中国科学院化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xt100q
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苯乙炔铜是我们在用光催化的方法实现Glaser偶联反应的过程中发现的一种中间体。它是一种亮黄色的沉淀,在光催化中亮黄色就意味着潜在的光催化活性。相关的文献调研表明:端基炔偶联反应过程中产生的中间体具有可见光响应,并且可以促进该类反应的进行。我们的工作首次将苯乙炔铜的研究从有机合成的领域扩展到了材料领域,系统地研究了苯乙炔铜的结构和可见光催化活性。  我们在本研究中制备的苯乙炔铜是由大量一维的纳米带堆砌而成,从其单晶结构的演化过程可以分析出它的生长规律,证明我们得到的这种黄色沉淀是苯乙炔铜的聚合物。对其能带结构的研究表明:苯乙炔铜聚合物具有半导体的能带结构特点,并且导带电子的还原能力非常强。苯乙炔铜的光催化活性通过光催化降解染料甲基橙、光催化还原三氯乙酸脱卤、光催化氧化降解2,4-二氯酚的反应进行证明。除此之外,我们还对苯乙炔铜光催化活化氧气的行为进行了研究。对苯乙炔铜光催化活化氧气的产物进行分析,说明苯乙炔铜聚合物在光照条件下是通过电子转移过程,而非能量转移过程来活化O2分子的。活化分子氧产生的O2-·会进一步产生H2O2和·OH等活性氧物种,可促进光催化氧化反应的进行。  我们的研究发现苯乙炔铜聚合物具有较高的光催化活性,有可能发展成为一类新型的以炔烃为配体的有机-金属配合物光催化剂;由于有机-金属类光催化剂化学结构丰富多样,容易针对不同的污染物分子进行结构上的设计和调控,因此赋予其广阔的研究前景;同时,苯乙炔铜聚合物的发现过程也为我们寻找其它有机-金属类光催化剂提供了思路和依据。
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