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·1430· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
2.25 mL 去离子水中,室温下搅拌过夜;将反应液过 取 40 mL 反应溶液,6 个反应体系中分别加入 4 mL
滤得到红色沉淀,并用冷的去离子水洗涤一次。将 H 2 O 2 溶液、2 mL 去离子水和 2 mL H 2 O 2 溶液、3 mL
所 得产物在 100 ℃ 烘 箱 内干燥 ,然 后在 DMF 去离子水和 1 mL H 2 O 2 溶液、3.5 mL 去离子水和
(150 ℃)中重结晶得到产物晶体。 0.5 mL H 2 O 2 溶液、3.8 mL 去离子水和 0. 2 mL H 2 O 2
PCN-600(Zn) 的 制备参 照文 献 [11] :将 溶液以及 4 mL 去离子水,其余操作与 1.2.3.1 相同。
[Fe 3 O(OOCCH 3 ) 6 OH]·2H 2 O 20 mg (0.04 mmol)、 1.2.3.3 自由基捕获实验
ZnTCPP 20 mg(0.02 mmol)和 0.6 mL 三氟乙酸 实验条件与 1.2.3.1 相同,暗吸附前实验体系中
(TFA)超声溶解于 8 mL DMF 中,将混合物转移 分别加入 3 mmol 异丙醇(IPA)、三乙醇胺(TEOA)
+
至 20 mL 水热反应釜中,于 150 ℃下加热 12 h,合 以及 N 2 ,作为·OH、h 、·O 2 的捕获剂,其余操作
成示意图如下所示。冷却至室温后,得到黑色针状 与 1.2.3.1 中相同。
结晶。分别用 DMF、pH=2 的盐酸、MeOH 洗涤晶 1.2.3.4 催化性能对比
体,并在室温下干燥。 目标染料溶液为 50 mL 质量浓度为 50 mg/L
RhB 溶液,PCN-600(Zn)和 PCN-222(Zn)用量为 2
mg,催化剂的暗吸附过程与 1.2.3.1 所述相同。暗吸
附结束后分别量取 40 mL 反应溶液,分别加入 2 mL
H 2 O 2 溶液,每隔 30 min 取样 3 mL,离心后测定最
大吸收波长。
2 结果与讨论
PCN-222(Zn) 的 制备参 照文 献 [4] :将 ZrCl 4
2.1 催化剂的表征
60 mg(0.26 mmol)、ZnTCPP 50 mg(0.06 mmol)、
采用粉末 X 射线衍射对所制备的晶体进行表
苯甲酸 3.0 g(24.57 mmol)溶于 12 mL DEF 中,将
征,如图 1 所示。两种材料的 X 射线衍射图谱与文
混合物转移至水热釜中,于 120 ℃下加热 72 h。冷
献[7,9]中理论计算的 PXRD 一致。说明成功构筑了
却至室温后,将产物加入到 0.15 mol/L 盐酸 的 DMF
该种 MOFs。
溶液中回流 12 h,得到紫色结晶。
1.2.2 催化剂的表征
粉末 X 射线衍射(PXRD)扫描范围为 2θ=
3~25,步速为 2 ()/min,采用 Cu 钯 Kα辐射。紫外-
可见漫反射光谱分析(DRS)以 BaSO 4 为参比,测
试波长范围为 200~900 nm。催化剂的形貌通过扫描
电子显微镜(SEM)测得。
1.2.3 催化剂性能评价
光催化降解反应于光化学反应仪中进行,光源
为带有滤光片(λ≥420 nm)500 W 氙灯。染料浓度
采 用紫外 可见 分光光 度计 测定, 扫描 范围 为
400~700 nm,间隔为 1 nm,数据同步采集得到。
1.2.3.1 催化性能评价
目标染料溶液为 50 mL 质量浓度为 30 mg/L 的
RhB 溶液,PCN-600(Zn)用量为 3 mg,反应液于黑
暗下搅拌 1 h 达到吸附平衡,量取 40 mL 溶液于光
化学反应仪中,分别加入 4 mL 去离子水和 H 2 O 2 溶
液,随后开始光催化过程,每隔 15 min 取样 3 mL,
离心并测定最大吸收波长。同时设置两组对照实验:
40 mL 30 mg/L 的染料溶液以及 40 mL 30 mg/L 的染
料溶液加入 4 mL H 2 O 2 溶液,除不需要进行暗吸附 图 1 PCN-600(Zn)和 PCN-222(Zn)粉末 X 射线衍射图
Fig. 1 PXRD patterns of PCN-600(Zn) and PCN-222(Zn)
外,其余操作与上述相同。 powders
1.2.3.2 H 2 O 2 对催化剂性能的影响
实验条件与 1.2.3.1 相同,暗吸附结束后分别量 催化剂的扫描电镜图如图 2 所示。PCN-600(Zn)