论文部分内容阅读
PMOs（周期性介孔有机硅）是一类新型的复合材料,由于同时兼具有机—无机复合材料和介孔材料的特性,因而它们的合成和应用吸引人们极大的兴趣。均匀分布在孔墙中的有机基团赋予PMOs具有可调变的孔道结构、骨架组成和形貌,使其在分离技术、纳米电子元件和传感器等方面显示出潜在的应用前景。桥联有机基团的性质是调变PMOs性质的一个重要手段,但目前只有使用有限的几种含简单有机桥联硅氧烷才能合成出有机含量高、有序度高和结构稳定的PMOs材料,这在一定成度上限制了PMOs性能的调变和应用的范围。基于此,本论文从PMOs材料的官能化入手,采用新型的制备方法,制备了几种官能化PMOs复合材料,并对其物化特性和催化性能进行了详细研究,旨在通过以上的研究对PMOs为新型功能材料的制备和催化剂的开发提供理论基础和实践依据。本文的具体研究内容包括:（1）合成了PMOs复合材料,详细考察了水含量、晶化温度、酸度、晶化时间等因素PMOs合成的影响,并运用XRD和氮气吸附对合成样品进行表征,优化出最佳合成条件。（2）采用不同方法制备了有机锡官能化PMOs复合材料（OrSn-PMOs）,并对其在二氧化碳和甲醇合成DMC中的催化性能进行了详细考察。首先,以（MeO）2ClSi（CH2）3SnCl3为有机锡,采用嫁接法将有机锡锚定在PMOs上;其次以（MeO）2ClSi（CH2）3SnCl3、TEOS、1,4-BTEB和P123为原料,采用共聚法制备了有机锡官能化的PMOs材料;最后,通过对PMOs孔壁中的苯环进行氯甲基化,再与SnCl2进行格氏反应等一系列步骤制备了有机锡官能化PMOs复合材料。。运用XRD、氮气吸附、UV-vis、元素分析等手段对材料进行表征,结果表明采用三种制备方法均可将有机锡有效固载于PMOs上,且所制备的催化即在CO2和甲醇合成DMC反应中表现出较传统均相催化剂更高的催化活性,并随PMOs中桥联有机硅氧烷含量的增加,催化剂的活性提高。（3）制备了金属席夫碱官能化的PMOs复合材料（MSalen-PMOs）,并对其在环己烯氧化反应中的催化性能进行了考察。通过对PMOs孔壁中的苯环进行氯甲基化等一系列有机改性将MnSalen、RuSalen固载到PMOs上。XRD、氮气吸附、UV-vis、元素分析等结果表明,采用该法可将Msalen配合物成功嫁接到PMOs表面上。在环己烯氧化反应中,同采用类似方法所制备MSalen-SBA-15相比,所制备的Mn（Ru）Salen-PMOs不仅催化活性和对环己烯氧化物的选择性高于Mn（Ru）Salen-SBA-15催化剂,而且其在使用过程中的稳定性远远高于MSalen-SBA-15。