离子液体中纳米“Au/SiO2”催化剂的合成与表征

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室温离子液体,亦称离子液体,是由有机阳离子和有机或无机阴离子组成的液体的一种盐类。室温离子液体具有一些独特性质:可通过设计离子液体的阴,阳离子部分以达到所需要的某种特性:几乎没有蒸气压、不挥发、不易燃、的热稳定性、对水和空气稳定,液程宽、离子电导率高、电化学电位窗宽等。目前,离子液体作为一种新型的绿色和环境友好溶剂受到了极大的关注,离子液体作为一种绿色溶剂在有机合成、催化和分离等领域中得到了越来越多的应用,利用离子液体来合成纳米粒子具有一定研究意义。由于金的价格昂贵,金和银的性质相似,本文以银为基础来研究负载型金催化剂,首先合成一些离子液体,利用这些离子液体合成纳米银微粒和纳米Au/SiO2催化剂,考察了离子液体在合成纳米银和纳米Au/SiO2催化剂中的作用,并通过FT-IR、XRD、UV-Vis、SEM、TEM等仪器对合成的产物进行表征及验证;并且研究纳米Au/SiO2催化苯乙烯环氧化反应催化性能研究,研究结果显示:在室温离子液体[hmim] PF6中制备了Ag纳米微粒,所制备的纳米微粒为球形且具有立方相结构,粒径约为17nm;[hmim] PF6离子液体同时起到了分散剂和修饰剂的作用,阻止了纳米微粒的团聚;在室温离子液体中制备了纳米Au/SiO2催化剂中的Au具有纳米特征,在可见光区530nm有较强的吸收,[hmim] PF6离子液体较好地分散了纳米Au/SiO2催化剂中的Au微粒,阻止了金纳米微粒的团聚。纳米Au/SiO2催化剂在温和条件(80℃,3h)下对苯乙烯环氧化反应具有一定催化性能,其中[hmim] PF6离子液体参与合成的纳米Au/SiO2催化剂催化苯乙烯环氧化反应的转化率和环氧苯乙烷选择性最高,转化率为6.5%,环氧苯乙烷选择性为66.3%;经过500℃焙烧的纳米Au/SiO2催化剂催化苯乙烯环氧化反应的苯乙烯的转化率和环氧苯乙烷选择性最高;合成纳米Au/SiO2催化剂所使用的还原剂的量在6mL时,较有利于纳米Au/SiO2催化苯乙烯环氧化反应。
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