近红外催化有机反应体系的构建及性能研究开题报告
研究的目的及意义
大多数有机反应都需要催化剂的参与才能进行反应，催化剂的种类有很多种，如金属有机催化剂，非金属有机催化剂等，无论是金属有机催化剂还是非金属有机催化剂，这类催化剂大多在反应过程中会出现失活现象，有些催化剂还具有毒性，随意排放进入环境会破坏环境，有些催化剂还对人体有害，如果被人体误吸收，还会对人体产生危害，例如，钒钛基SCR催化剂在失活后随意排放到环境中会造成人体中毒。在本研究中，希望找一类催化剂，即能催化有机反应，也能在使用排放后对环境没有影响，因此考虑到了光催化，光催化剂一般具有较好的化学性质，在可见光与不可见光中紫外光等光穿透能力不强，因此最终选择用近红外进行催化有机反应，在目前的研究中近红外光大多用于检测和鉴别物质，本实验讨论用近红外催化有机反应的可行性，探究近红外能否催化有机反应，若能催化有机反应，则继续讨论影响其催化速率的因素有哪些。
国内外同类研究概况
1972年，Fujishima和Honda两位科学家首次在光照条件下发现Ti O2电极可以分解水制取氢气和氧气，自此以后光催化技术逐渐被科学家们发现并发掘研究应用，目前光催化氧化技术已经在光催化降解、光催化制氢、光催化除臭和光催化环保涂料等各种领域得到了广泛应用。在光催化降解领域中，由于Ti O2、Zn O和Cd S等半导体材料催化性能的稳定性、且具有持久且无害等优点，在光催化研究初期深受科学家们的青睐，目前利用这些半导体光催化材料在降解水体中的有机污染物、还原重金属离子以及在气相体系中的催化降解有机、无机气体污染物等方向上已经取得了一定的进展。后来，由于光催化材料自身性质的因素（如光响应范围窄、活性及稳定性较差或光腐蚀现象等），限制了它们的进一步发展，因此对光催化材料进行一系列的改性成为光催化领域的另一个重要研究方向，常用的改性方法有形貌调控、负载助催化剂、元素掺杂和构筑异质结等。然而，光催化技术同时也存在催化剂投加量大、回收困难、易团聚、易中毒失活、清洗困难，光生电子-空穴对无效复合率高，以及不能充分利用催化剂的氧化性能等问题，因此光催化氧化技术与其他技术的耦合技术应运而生，例如有光催化-膜分离耦合技术、光催化-生化耦合技术、光催化-电化学耦合技术、芬顿光催化氧化和臭氧光催化氧化等。
研究内容及计划
本实验的反应化学式为
本实验中主要探讨近红外能否催化有机反应体系，若能催化有机反应体系，则继续探讨其催化效率，所用的试剂为对甲酰基苯硼酸催化反应生成物为对羟基苯甲醇，在实验中我们用近红外照射反应物，并在反应物中我们需要加入转光材料beta;-NaYF4:YbEr将近红外转化成绿光驱动催化该反应，最终我们通过测定最终产物的量以及反应时间来判断近红外是否对该反应有催化作用，若具有催化作用，我们还需要讨论影响催化效率的因素，对影响催化效率的诸多因素中主要讨论转光材料beta;-NaYF4 :YbEr对催化效率的影响，讨论其颗粒度大小对催化效率的影响，设定多组实验进行实验探讨，找到催化效率最高的颗粒度的大小。
特色与创新
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