硼和氟掺杂的C 3 N 4作为固体活化剂在可见光照射下由8-喹啉基铁三金属配合物催化H 2 O 2催化环己烷氧化H 2 O 2的研究
摘要:
本文公开了硼和氟掺杂的氮化碳(C 3 N 4 BF)作为固体活化剂,可以有效地促进相对惰性的5,7-二氯-8-喹啉基铁(III)络合物(Fe III(Q b)3)在可见光照射下,通过乙腈(MeCN)中的过氧化氢(H 2 O 2)光催化环己烷氧化为环己醇和环己酮,并实现25.87%的环己烷转化率,几乎是没有它时的两倍明显高于使用普通C 3 N 4获得的结果作为活化剂或在热催化下。此外,在其它底物如甲苯,乙苯,苯甲醇和硫代苯甲醚的H 2 O 2参与的氧化中也观察到了其对Fe III(Q b)3光催化的活化作用。UV-Vis和PL光谱,光电流瞬变测量和理论计算均支持C 3 N 4,尤其是C 3 N 4 BF可以与Fe III(Q b)3形成强烈的π-π堆积相互作用,从而引起弱的结构扭曲。铁III(Q b)3和经捕捉活化剂的光生电子提高其光还原活化。结果,Fe III(Q b)3与C 3 N 4 /特别是C
本文首先公开了可以通过FeCl 2 ·6H 2 O与2当量5的配位,方便地合成两种杂配的8-喹啉基铁(III)配合物(Qa 1 Qb 2 Fe III,Qa 2 Qb 1 Fe III)。 N 2下的7-二氯-8-羟基喹啉(Qb)或5-氯-8-羟基喹啉(Qa),然后在空气中1当量的Qa或Qb。与两个均质对等物(Qa 3 Fe III和Qb 3 Fe III)相比,拟议的杂合性Q 3 Fe III该配合物具有与Qb 3 Fe III相似的配位特征,但在乙腈中过氧化氢(H 2 O 2)将环己烷氧化为环己醇和环己酮时,显示出与Qa 3 Fe III相似的催化性能。更重要的是,两种杂合Q 3 Fe III配合物均对该反应具有更好的促进作用,并提供了比Qa 3 Fe III尤其是Qb 3 Fe III更高的转化率。那些。此外,在H 2 O 2催化的苯,甲苯,乙苯或硫代苯甲醚的氧合反应中,这种催化活性的优势更为明显。这应该是由于DFT