金属卟啉复合的介孔SiO2纳米粒子催化剂的制备及性质

被引量 : 0次 | 上传用户:fj123521
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
目前己知的烯烃环氧化和烷烃氧化所使用的高活性催化剂(如过渡金属V(Ⅴ)、Mo(Ⅵ)、W(Ⅵ)、Ti(Ⅳ)等的配合物)大多是贵金属,反应条件比较苛刻。金属卟啉是细胞色素P-450加氧酶的有效模拟物,在催化氧化反应方面具有独特的性质。金属卟啉既是一个仿生催化剂,又是一个均相催化剂。金属卟啉作为催化剂最大优点是反应条件温和、选择性好和转化率高;其缺点是难于从反应体系中分离回收和重复使用。因此选择合适的方法将金属卟啉负载到有机或无机载体上,是均相催化剂多相化研究的关键之一。用负载金属卟啉模拟细胞色素P-450单加氧酶体系,具有重要的学术价值和应用前景。本论文从5-(4-羟基苯基)10,15,20-三苯基卟啉(HTPP)出发,合成了一系列金属卟啉,并负载到介孔SiO2纳米材料上,考察了其对环己烯环氧化和环己烷氧化的催化性能。主要研究内容如下:1.对卟啉及其金属配合物做简单介绍,综述了卟啉的合成与应用进展、介孔材料的合成和负载金属卟啉及其应用的研究进展。2.以吡咯和苯甲醛为起始原料合成四苯基卟啉(TPP),比较了几种不同的合成方法,研究了催化剂、氧化剂和溶剂对四苯基卟啉收率的影响,优化了反应条件。在优化反应条件下,四苯基卟啉的收率最高可达到47%,但此法不适合放大量反应。本文又改进了Alder法,收率可以稳定达到40%以上,产量略低于前法,但可以放大反应量,克服了四苯基卟啉合成方法中产量和收率无法同时放大的难题,这为合成其它卟啉提供了较合适的方法。3.在改进的ALDER法基础上,合成了5-(对羟基)苯基-10,15,20-三苯基卟啉(HTPP)及其金属(Mn、Fe和Co)配合物;合成了介孔材料MCM-41并采用3-氨基丙基三甲氧基硅烷进行表面修饰,通过丁二酸酐桥联,将HTPP的金属配合物负载到MCM-41上;通过XRD衍射谱图分析、紫外漫反射谱图分析和差热(DTA)及热重(TG)曲线分析,表征金属卟啉被负载到MCM-41上,其在MCM-41表面的负载量达到14%。4.以负载三种不同金属卟啉的MCM-41为催化剂,催化环氧化环己烯和单氧加成环己烷。实验证明它们的催化效果都比未负载的金属卟啉催化活性有较大提高;这种负载的金属卟啉在催化过程中不会发生二聚而降低催化活性,在高温反应体系中热稳定性也有所提高;金属卟啉负载的MCM-41催化剂在催化完成后容易从反应液中分离回收。不同中心金属离子的金属卟啉的催化活性顺序为:Mn3+>Fe3+>Co2+。MCM41-HTPP-Mn在对环己烯的环氧化催化过程中,环己烯的转化率达到98%,催化剂的转化数为45857;它在对环己烷的催化氧化过程中,环己烷的转化率达到45%,催化剂的转化数为95658。
其他文献
LiCl-LiNO3-H2O体系作为一种新型的制冷剂其相关的热力学性质及参数在研发吸附式冷暖空调系统的工作中非常重要。然而,早先我们用热力学模型预测其溶解度相图的时候发现理论
本文通过水热法、溶剂热法、化学沉淀法等三种不同的合成方法制备出结晶度良好的纳米ZnS,进而在紫外光和可见光下分别考察了其对亚甲基蓝的光催化活性,筛选确定以水热合成法制
多金属氧酸盐(POMs)是由前过渡金属离子通过氧连接而成的金属-氧簇类化合物。由于多金属氧酸盐具有确定的结构,多样化的组成和优异的物理化学性质而在催化、生物、医药、分析
富勒烯因其特殊的结构和性质吸引了物理学、化学和材料科学等领域的科学家们的广泛关注。富勒烯衍生物的合成及其性质研究一直是富勒烯化学的热门课题,其中氟化富勒烯因具有
K2NiF4型稀土复合氧化物A2BO4比稀土钙钛矿型复合氧化物(ABO3)具有更良好的晶体结构、独特的电磁性质、高温稳定性、二维导体、半导体—金属转移以及较高的氧化、还原等催化活
中职教育的教学目的是培养学生的职业能力,教学的模式不同于一般的教育教学。随着我国教育部对教育体制模式等方面的改革要求,中职类教学的发展也有了很大的改进,而我国的工
本文采用溶胶-凝胶法制备了金属离子(Ag+、Cu2+、Ni2+、Pb2+、Bi3+)、非金属(N、B、S)等单组分掺杂TiO2光催化剂;以及双金属离子、双非金属和金属离子与非金属共掺杂的双组分掺
采用溶胶—凝胶法制备了具有钙钛矿结构的锂掺杂及锂与稀土元素共掺杂钛酸钙的系列固体电解质材料RexLi0.5-xCa0.5TiO3。利用XRD和TEM等测试手段对所制得样品粉末的晶相组成
纳米荧光粉在提高显示器件空间分辨率方面具有独特的优势,但由于纳米颗粒表面态的猝灭效应,其发光效率往往会随着尺寸的减小而降低。碱离子被发现是提高某些荧光粉发光强度的
尖晶石型LiMn2O4是近年来发展起来的一种锂离子电池正极材料,它的理论容量为148mAh/g。LiMn2O4具有价格便宜、环境友好、电压高等优点而受到人们的广泛关注。但是该材料容量较