不同金属卟啉光催化降解亚甲基蓝性能研究

何 洁，沈江剑，冷 慧，冯明珠

(浙江中医药大学生物工程学院，浙江 杭州 310053)

水污染治理作为环境保护的一个重要组成部分，一直受到人们的广泛关注[1，2]，尤其是对于难生物降解的有毒有机废水，科学家们一直在寻找有效的治理方法。光催化氧化处理有机污染物具有方法简便、不产生二次污染物、适用范围广等特点，是一种很有发展潜力和应用前景的技术，该技术大多以半导体材料特别是TiO2为催化剂[3，4]。金属卟啉是一类具有18π电子共轭骨架的大环化合物，具有独特的光敏性，在适当的光照及O2的存在下，可以使分子氧从三线态激发成单线态，从而使有机物发生光催化氧化直至降解[5]，由此推测金属卟啉应用于水中有机污染物的降解能达到理想的效果。目前已有文献[6，7]报道采用金属卟啉作为光催化降解有机染料的催化剂，但是很少能达到100%的降解率。作者合成了四苯基卟啉铁(FeTPP)、四苯基卟啉锌(ZnTPP)、四苯基卟啉钴(CoTPP)、四苯基卟啉锰(MnTPP)，以亚甲基蓝(MB)为有机染料模型，考察了金属卟啉光催化降解有机染料的性能。

1 实验

1.1 试剂及仪器

所用试剂均为分析纯。

UT-1900型双光束紫外可见分光光度计；200 W高压汞灯，北京石宝岩公司；西湖牌40 W白炽灯；光反应器，自制。

1.2 方法

1.2.1 金属卟啉催化剂的合成

(1)FeTPP、MnTPP的合成

在三口瓶中加入100 mg TPP与10 mL DMF，加热搅拌，回流后加入432 mg FeCl3·6H2O(317 mg MnCl2·6H2O)反应4 h，TLC跟踪反应进度。边搅拌边加冰水析出固体，抽滤，用二氯甲烷将固体溶解，分液漏斗水洗多次，分出有机层，无水硫酸钠干燥，蒸干，真空干燥得紫色固体FeTPP 96.7 mg(MnTPP，92.0 mg)，产率87.1%(80.0%)，产物用UV-Vis表征。……