1。2。2 石墨烯及氧化石墨烯的结构和性质 3

1。2。3 氧化石墨烯的还原 4

1。3 金属酞菁化合物 5

1。3。1 金属酞菁在催化领域的应用 5

1。3。2 金属酞菁化合物的合成 6

1。3。3 金属酞菁化合物的负载 7

1。4 课题的研究背景、思路及内容 8

1。5 课题研究的现实意义 9

第二章 实验部分 10

2。1 实验仪器和药品 10

2。1。1 实验仪器 10

2。1。2 实验药品 10

2。2 实验关键参数的确定 11

2。3 实验方案 11

2。3。1 八羧基酞菁铜的制备 11

2。3。2 八羧基酞菁铜的负载 12

2。3。3 负载材料的还原 12

2。3。4 酞菁铜/石墨烯复合材料光催化性能测试 12

2。3。5 产物的表征与测试 13

第三章 实验成果与数据分析 14

3。1 八羧基酞菁铜产物与表征 14

3。1。1 八羧基酞菁铜产物 14

3。1。2 产物的表征 15

3。2 复合材料与表征 16

3。2。1 复合材料 16

3。2。2 复合材料的表征 17

3。3 光催化对比试验 20

3。3。1 具体实验和观察 20

3。3。2 实验结果的紫外表征验证 23

结论 ------- 25 

致谢 26

参考文献 27

第一章 绪论

1。1 酞菁的概述

1。1。1 酞菁的历史

1907 年，Braun 和 Tachemiac[1]在一次对邻氰基苯甲酰胺进行化学性质研究时， 在本应该是无色的溶液中得到了一种蓝色物质。由于这种蓝色物质颜色鲜艳且具有优 异的酸碱稳定性，这种物质在当时便被用作染料。直到 1933 年，英国的 Linstead 教 授才通过质谱，元素分析等方法对该物质进行了综合分析，从而第一次测定了该类化 合物的结构，并将此类物质命名为酞菁（Phthalocyanine）。1935 年，伦敦皇家学院的 J。 Monteath Robertson[2]运用升华法得到了可供 X 射线衍射研究的单晶，并由此确定了 酞菁类化合物的确切结构。

1。1。2 酞菁的结构和性能

酞菁是一种类卟啉结构的大环化合物（见图 1-1）。酞菁分子的母体结构是含 18π 电子的高度共轭体系，因此酞菁类化合物拥有优良的物理化学稳定性。在平面共轭体 系结构内有一个空腔，空腔直径约为 2。70×10-10m，所以铁、铜、钴、钙、镍、钠、 镁、锌等许多过渡金属原子便能够与空腔结合。其形式为空腔中的氢被金属离子取代， 并与氮形成共价键，另外两个位置上的氮原子则通过配位键与金属键合成十分稳定的 络合物。酞菁研究至今，研究人员已经发现有 70 种多种金属元素能和酞菁络合。而 在酞菁周边的四个苯环上的十六个氢又可以被许多原子和诸如氨基、硝基、烷基、磺 酸基、羧基等取代基取代，所以随着研究的不断深入，酞菁衍生物的数量将会越来越 多。