基于胺基修饰壳聚糖的金属-Salen复合催化剂的制备及催化氧化性能研究

来源 :长春工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:supperprecom
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
非均相催化是催化化学领域中的一部分,而其中的非均相催化氧化更是占有重要的地位。虽然均相金属-Salen配合物在反应体系中表现出高的催化活性,具有易合成、易修饰、收率高等特点,从而被广泛应用于催化氧化反应。但同时具有难以回收再利用、易分解、活性成分易脱落、污染环境等缺点,所以将均相催化剂非均相化就显得尤为重要。选用无毒无害的基于胺基修饰的壳聚糖与金属-Salen配合物配位,在一定程度上不仅克服了均相金属-Salen配合物的缺点,也能提高催化效率,降低由于催化剂排放对环境造成的污染程度,是实现其应用的有效方法。本论文致力于合成两种不同取代基效应的基于胺基修饰壳聚糖的金属-Salen复合催化剂,通过不同的探针反应和几组单因素实验详细的考察了两个复合催化剂的催化活性和循环使用情况。具体内容如下:(1)利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APS)为有机氨官能化试剂,壳聚糖为载体,在N,N二甲基甲酰胺溶剂中成功制备胺基修饰的壳聚糖(pr-NH2-CS)。采用邻苯二胺和水杨醛缩合反应生成Salen配体(Schiff base),随后加入乙酸锰和氯化锂制备Salen(Mn),最后Salen(Mn)和pr-NH2-CS在碱性四氢呋喃溶液中配位反应,制备了Salen(Mn)-pr-NH2-CS复合催化剂。通过傅里叶红外光谱(FT-IR),热失重分析法(TGA),紫外可见漫反射光谱(UV-Vis),广角X射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜技术(SEM)和N2吸附-脱附测试手段对复合催化剂的组成和表面形貌进行了表征。以催化氧化苯乙烯生成环氧苯乙烷为探针反应,在Salen(Mn)-pr-NH2-CS复合催化剂的作用下,苯乙烯的转化率为90.7%,产物环氧苯乙烷的产率为90.7%,选择性均为100%。复合催化剂循环使用4次表现出较好的稳定性。(2)由于3,5-二叔丁基水杨醛与水杨醛相比,其中的叔丁基具有给电子效应,使得电子云密度增加,从而提高Salen(Mn)的催化活性。所以采用3,5-二叔丁基水杨醛与邻苯二胺缩合反应生成叔丁基取代的Salen配体(t-Bu-Schiff base),随后加入乙酸锰和氯化锂制备了叔丁基取代的Salen(Mn)配合物(t-Bu-Salen(Mn)),最后将t-Bu-Salen(Mn)和pr-NH2-CS配位,制备了t-Bu-Salen(Mn)-pr-NH2-CS复合催化剂。通过傅里叶红外光谱,热失重分析法,紫外可见漫反射光谱,广角X射线粉末衍射,扫描电子显微镜技术和N2吸附-脱附测试手段分析催化剂的形貌和结构。结果显示:在叔丁基取代的Salen(Mn)配合物中,Salen配体与乙酸锰的中心锰离子成功配位,pr-NH2-CS中的氮原子与金属锰离子形成配位键(Mn-N)并牢固结合。以甲基苯基硫醚氧化生成甲基苯基亚砜为探针反应,在t-Bu-Salen(Mn)-pr-NH2-CS复合催化剂的作用下,甲基苯基亚砜的产率可达57.1%。复合催化剂循环使用3次表现出较好的稳定性。
其他文献
选区激光熔化技术(SLM)是目前应用最广泛的金属3D打印技术,而SLM生产的AlSi10Mg合金零件具有接近全密度,与传统铸造工艺生产的材料相比具有优异的机械性能。但是该工艺打印件
热泵空调目前普及率较高,但受限于维护成本,目前大多数空调经长期运行后都存在着各种故障,由于故障导致能效下降、能耗浪费是很普遍的现象。目前已有很多研究关注空调系统的
目前,全世界每年对果胶的需求量以15%的速率持续上升,总需求量在3万t以上。而我国果胶年生产力很低,仅够提供国内20%需求量。据文献报道,豆腐柴叶中果胶含量大约为15~30%(以
随着时代的不断发展,机动车成为人们出行必不可少的交通工具,其在极大程度上提高了人们的生活质量。与此同时,机动车燃料油燃烧造成的大量硫排放不仅对人类健康造成极大的威胁,也带来了严重的环境污染,这与可持续发展战略背道而驰。为缓解环境压力、保障生态系统的稳定和健康发展,须进一步规范燃料油质量指标,故降低燃料油中含硫化合物含量、生产高品质低硫柴油值得深究。此外,传统苯甲醛制备方法操作复杂且严重污染环境,考
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种分子量大于1×106g·mol-1的线性聚乙烯,具有独特的性能,如耐磨性能、抗疲劳性能、高强度、耐化学腐蚀性等。但UHMWPE存在较多的分子链缠结,导致其熔融粘度与成型加工难度增大,大量链缠结结构的存在会破坏聚合物的晶体结构,产生大量晶体缺陷,致使UHMWPE纤维的拉伸强度和模量会大幅度降低等不良影响。这些限制了UHMWPE的加工和使用性能的同步提升。聚烯烃行
随着遥感对地观测技术的日趋成熟,单一数据源地物精细分类越来越难以满足用户的精度需求,多源数据融合处理成为目前地物分类的热点问题。在多传感器、多类型的遥感数据中,LiD
国内现已开发的气藏大多数受到不同程度的水侵影响,并导致气藏采收率大幅度降低,因此需要通过精确计算出有水气藏地质储量值才能有利于气藏后期开发方案调整或重新部署。基于
目前,表面增强拉曼散射(SERS)光谱成为研究表面科学中最灵敏的光谱学技术之一,已被广泛用在与表面科学相关的众多领域中,包括生物传感、食品安全和催化等领域。探索SERS基底的制备及对其机理的研究与SERS应用领域的有效拓宽密切相关。近年来,随着纳米科技的快速发展,SERS基底材料合成的可控性已经成为可能,不但增强效果不断提高,同时检测灵敏度也不断提高。尽管如此,SERS基底可研究之处仍较多。特别地
膜生物反应器(MBR)因膜污染严重,膜组件昂贵、运行费用高等问题具有一定的局限性,而动态膜生物反应器(DMBR)具有造价低、通量大、清洗简单等特点而受到广泛关注。本研究采取颗粒
中国作为人均森林面积较少、木质古建筑含量较高的国家,随着经济的快速发展,对木材的需求和森林资源的消耗逐年增加。但是由于虫蛀、腐蚀等自然因素的影响会造成古建筑和活立