催化学报

催化学报 ›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (7): 654-658.

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不同取代基巯基偶氮苯甲酸 TiO2 光催化降解的密度泛函理论研究

罗世霞 1, 张思亭 1, 张笑一 1, 朱淮武 1, 胡继伟 2, 卫钢 3   

  1. 1 贵州师范大学化学与材料科学学院, 贵州贵阳 550001 2 贵州师范大学贵州省山地环境信息系统和生态环境保护重点实验室, 贵州贵阳 550001 3 联邦科学与工业研究组织材料科学与工程分部, 林德菲尔德, 新南威尔士州2070, 澳大利亚
  • 收稿日期:2009-07-25 出版日期:2009-07-25 发布日期:2013-04-24

Density Functional Theory Study on the Photocatalytic Degradation of Mer-capto-Azobenzene Carboxylic Acids with Different Substituents Catalyzed by TiO2

LUO Shixia1, ZHANG Siting1, ZHANG Xiaoyi1,*, ZHU Huaiwu1, HU Jiwei2, WEI Gang3,*   

  1. 1 School of Chemistry and Materials Science, Guizhou Normal University, Guiyang 550001, Guizhou, China 2 Guizhou Provincial Key Laboratory for Information System of Mountainous Areas and Protection of Ecological Environment, Guizhou Normal University, Guiyang 550001, Guizhou, China 3 CSIRO Materials Science and Engineering, Lindfield, New South Wales 2070, Australia
  • Received:2009-07-25 Online:2009-07-25 Published:2013-04-24

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摘要： 以 TiO2 为光催化剂, 对含六种不同取代基的巯基偶氮苯甲酸进行了光催化降解实验, 并采用量子化学密度泛函理论 B3LYP/6-31G**计算了巯基偶氮苯甲酸的电子结构, 研究了巯基偶氮苯甲酸中推、拉电子取代基对其光催化降解活性的影响. 结果表明, 拉电子基 (-COOH 或-SO3H) 的引入使巯基偶氮苯甲酸的偶极矩增大, 绝对电负性减小, 最高占有轨道能量升高, HOMO-LUMO 能隙和 C-N 键的键级降低, 从而提高了巯基偶氮苯甲酸的光催化降解活性, 而分子中推电子基团的影响则相反.

关键词: 巯基偶氮苯甲酸, 光催化降解, 电子结构, 取代基

Abstract: With the introduction of an electron-withdrawing group into the mercapto-azobenzene carboxylic acids, the reactivity of TiO2-catalyzed photocatalytic degradation of these acids rises.

Key words: mercapto-azobenzene carboxylic acid, photocatalytic degradation, electron structure, substituent