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在过去的几十年,湖泊、海洋大面积遭受化学污染。环境问题在生产、生活中受到各界密切关注,寻求更安全、清洁、环保和绿色可持续的化学反应过程是大势所趋。在有机反应中,有机物和水的相溶性较差且反应中间体容易受到水的强亲核性影响,导致大部分反应的效率不容乐观,使得绝大多数有机反应过程强调无水体系。实际上以水作溶剂,具有廉价、低温、低压、低毒、不易燃烧和爆炸的特点,是有机反应的理想反应条件。水是二氯甲烷等被广泛应用的有机溶剂无法比拟的、最有潜力的绿色溶剂。在此基础上,设计以水为溶剂进行反应的固体催化剂是很有必要的。传统的加氢还原反应是在高压反应釜里高温进行的,这通常伴随着巨大的风险和有毒的易燃溶剂。虽然转移加氢法为硝基芳烃的还原提供了一种有吸引力的选择路径,其中肼被用作还原剂,但肼的细胞毒性在技术上和经济上都是一个挑战。本论文通过掺杂修饰了双亲性介孔硅材料,探究所得材料在温和条件下还原硝基芳烃的绿色催化效率和选择性。我们采用文献报道的方法制备出聚苯并恶嗪球PB,然后通过添加正硅酸四乙酯制备出包覆介孔二氧化硅壳层的纳米球PB@SiO2。在惰性气氛下,高温煅烧纳米球,聚合物热解形成紧贴甚至嵌入硅壳的碳层,内部则形成中空结构。碳壳层含有氮元素,构成NC@HS纳米球。随后采用浸渍-还原法负载贵金属Rh粒子,形成最终Rh修饰的纳米球Rh/NC@HS。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、粉末X射线衍射(XRD)、N2吸附、X射线光电子能谱(XPS)等手段对合成材料进行形貌和结构表征。掺杂的氮元素增强了Rh与纳米球之间的相互作用,同时二氧化硅载体也能有效地防止金属粒子在反应过程中的聚集和浸出,使纳米球在高温下煮沸48小时仍能具有良好的稳定性。我们以硝基芳烃的还原反应为研究对象,以绿色催化为目标,通过调控催化材料本身及反应的温度和底物等因素来寻求高活性、高选择性、环境无污染、副产物少、安全无毒和廉价高效的绿色温和反应条件。氮掺杂的空心碳球的疏水性反应器和硅球形成的亲水性反应器相结合的乳化作用以及包覆的贵金属纳米粒子提高了反应性能。这种结构使材料表现出卓越的双亲性,外表面亲水使这些材料可以在水中充分分散,内部中空腔疏水使得有机物富集至内部空腔进行反应。在低温、低压、无毒的氢源作为还原剂的条件下,该材料可以催化还原硝基芳烃。在这项工作中,我们开发了高效的介孔硅空心纳米球催化剂,其表现出良好的吸附性能和催化性能。在此基础上,我们将继续探究中空双层壳纳米材料在其他领域的应用,争取更好地发挥出其价值。