本论文介绍了金属纳米粒子催化剂的性质及其在催化反应中的机理和目前高分子桥接的金属纳米胶粒催化剂的制备方法和优点。此外,对聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)桥接的纳米钯金属胶粒催化剂的合成及催化性质进行了研究。 高分子纳米胶粒催化剂分散性高、比表面积大,活性和选择性都很好,高分子载体中链的隔离保护和金属与高分子载体之间的互相作用有利于金属以胶粒的状态存在,而不易聚集、脱落和失活。因而催化剂的寿命延长了。 本文详细介绍了PNIPAM桥接的金属纳米粒子催化剂的制备。首先是利用RAFT聚合,得到端基为硫代苯甲酰硫基的PNIPAM,并肼解还原其端基,得到端基为巯基的PNIPAM-SH。利用金属离子还原的方法,将PNIPAM-SH桥接在Pd纳米粒子表面,得到了一种PNIPAM-SH桥接的钯纳米胶粒催化剂(Pd@PNIPAM)。这种胶粒的结构为核-冠结构,钯金属纳米粒子主要集中于胶粒的内部,形成核,而热敏的PNIPAM链主要集中在胶粒外部,形成冠。由于PNIPAM链是温敏的,这种胶粒也有温敏性。最低临界温度约为33℃,在温度低于最低临界温度时,PNIPAM链是可溶的,钯胶粒在水溶液中分散良好；当温度高于最低临界温度时,PNIPAM链塌缩,钯胶粒体系变浑浊。这种热敏变化是一个可逆过程,当温度降低到最低临界温度之下时,钯胶粒又会回到初始状态。 以Suzuki反应为模型反应,研究了Pd@PNIPAM纳米胶粒的催化性能。Pd@PNIPAM可作为Suzuki反应的纳米反应器。在合适的条件下,这样的纳米反应器可以富集疏水和亲水反应物,增加反应速度。在纯水中,在Pd@PNIPAM纳米反应器中,亲水性的芳香卤代物和苯硼酸在室温即可高效进行；而对于疏水性芳香卤代物,由于反应得到的疏水的联苯及其取代物不易从纳米反应器中扩散到水中,其Suzuki反应速度不如亲水的芳香卤代物快,但是仍保持较高的催化活性。除此之外,Pd@PNIPAM纳米反应器由于PNIPAM链有温敏性,可以方便地予以回收使用。