锌酞菁接枝温敏水凝胶的制备及光活性.pdfVIP

助 能 材 料 锌酞菁接枝温敏水凝胶的制备及光活性。 黄显雯，吕汪洋，冯桂华，姚玉元，陈文兴 (浙江理工大学“先进纺织材料与制备技术”教育部重点实验室，浙江杭州310018) 摘 要： 将具有较高光催化活性的反应型锌酞菁负 2 实 验 载到温敏聚合物——聚(N一异丙基丙烯酰胺)水凝胶栽 体上，制得一种新型的温敏高分子催化剂。研究了酞 2．1实验试剂及仪器 菁接枝水凝胶的温敏性能，发现其对温度有明显的依 2．1．1实验试剂 赖性和响应性。通过对a一萘酚进行光催化氧化实验， 2，4，6一三氯一1，3，5一三嗪(AR，AcrosOrganics)， 发现其在可见光照射下具有较高的光催化活性，气质 N一异丙基丙烯酰胺(CP，日本东京化成株式会社)，N， 分析得到其氧化产物主要是邻苯二甲酸。另外，循环 实验表明该催化剂具有较好的稳定性，可重复使用。 关键词：锌酞菁；聚(N一异丙基丙烯酰胺)；水凝胶；温 敏性；光催化活性 学试剂厂)，a一萘酚(AR，Acros 中图分类号： 0632．52 文献标识码：A 为分析纯。 文章编号：1001—9731(2010)02—0278-04 2．1．2实验仪器 1 引 言 Nicolet El— 金属酞菁具有优良的催化性能，由于其禁带宽度 met公司)，Sollar 较窄，在600～800nm的可见光区域中具有强的吸收 公司)，Pyris 和高的激发三线态量子产率(qs0．40)[1]，且有优良的Perkin 化学稳定性，是一种环境友好型的催化剂。利用金属 6890N／ 美国Waters公司)，AgilentTechnologies 酞菁作为光敏剂来催化氧化有机化合物成为目前的研 究热点‘2～5。。 2．2锌酞菁接枝温敏水凝胶的制备 智能水凝胶是可感知外界环境(如温度、pH值、 参考文献E153的方法合成具有较高反应活性的四 电、光等)微小的变化或刺激，其自身性质如相、形状、 光学等随之发生变化的新型材料邙]。聚(N一异丙基丙 锌酞菁接枝温敏水凝胶的制备过程如图1所示。 烯酰胺)(PNIPAAm)是一种典型的温敏性智能材 2．2．1 聚(N一异丙基丙烯酰胺)水凝胶的制备 料L7’8j，人们对其理论及应用均进行了广泛的研 称取0．19NIPAAm和0．0029N，N一亚甲基双丙 究[9~1¨。PNIPAAm水凝胶在其体积相转变温度 (VPTT)附近存在可逆的不连续体积相转变[1z-143。 0．69致孔剂——聚乙二醇600、5肚lN，N，N’，N，-四甲 当环境温度高于VPTT时，其体积会剧烈收缩；当环 境温度降到VPTT以下时，水凝胶会重新溶胀。随着应24h；反应结束后经超纯水浸洗、真空干燥，得到 研究的深入，PNIPAAm类聚合物在生物和催化领域 的应用也日益引起人们的关注，如应用在活性酶固定 (NG)制备方法与上述过程类似，只是通N：后未加入 和催化剂载体等方面。 致孔剂。 将具有优良光催化活性的锌酞菁负载到温敏聚合 2．2．2锌酞菁接枝温敏水凝胶