水介質(zhì)中清潔Ullmann反應(yīng)高效介孔結(jié)構(gòu)負(fù)載型鈀催化劑的研制及其催化性能的研究

【摘要】： 綠色化學(xué)的理想目標(biāo)是從源頭上減少污染和消除污染,將反應(yīng)物的原子全部進(jìn)入產(chǎn)物中從而實(shí)現(xiàn)廢物的零排放。以水代替有機(jī)溶劑進(jìn)行有機(jī)反應(yīng),能夠消除溶劑揮發(fā)帶來(lái)的環(huán)境污染,是實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)目標(biāo)的重要組成部分。但由于有機(jī)物在水中溶解性普遍較差,因此一般均采用均相催化劑,其缺陷時(shí)分離困難,難以重復(fù)使用。非均相催化劑能夠有效克服上述缺陷,但一般情況下其催化活性和選擇性較差。采用表面活性劑自組裝技術(shù),設(shè)計(jì)具有規(guī)整納米介孔結(jié)構(gòu)的固載化金屬催化劑,不僅能夠提高活性位分散度,而且孔道結(jié)構(gòu)和尺寸可調(diào),同時(shí)可以對(duì)材料進(jìn)行表面修飾和骨架摻雜,獲得的催化劑活性和選擇性可以與均相催化劑媲美,又易于與產(chǎn)物分離難和重復(fù)使用,是今后有機(jī)合成催化材料的一個(gè)發(fā)展方向。 本論文采用模板技術(shù)合成了一系列介孔結(jié)構(gòu)有機(jī)一無(wú)機(jī)雜化氧化硅材料,如Ph-SBA-15、NH2- Ph-SBA-15、NH2PMOs-Et以及H-PMOs-Ph等,以此為載體,采用浸漬-還原法制備具有納米介孔結(jié)構(gòu)的負(fù)載Pd催化劑,嘗試水介質(zhì)中的碘苯Ullmann偶聯(lián)反應(yīng),開(kāi)辟在環(huán)境友好介質(zhì)中進(jìn)行清潔有機(jī)合成的新途經(jīng)。結(jié)合催化劑表征和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)測(cè)定,闡述催化劑的構(gòu)效關(guān)系以及表面修飾對(duì)催化性能的促進(jìn)作用。主要內(nèi)容如下: 1.采用共聚法自組裝Ph-功能化SBA-15,以此為載體,制備具有有序介孔結(jié)構(gòu)的負(fù)載Pd催化劑Pd/Ph-SBA-15并應(yīng)用于水介質(zhì)中碘苯合成聯(lián)苯的偶聯(lián)反應(yīng),研究表明,苯基功能化不破壞有序介孔結(jié)構(gòu),而且催化性能顯著優(yōu)于Pd/SiO2, Pd/MCM-41, Pd/Ph-MCM-41和Pd/SBA-15,歸因于表面疏水性增強(qiáng)。在CO2氣氛下進(jìn)行Ullmann反應(yīng),可進(jìn)一步提高反應(yīng)活性和選擇性。 2.采用采用共聚法自組裝NH2-和Ph-雙功能化的介孔SiO2,以此為載體,制備負(fù)載型Pd催化劑,既保證了催化劑的表面疏水性,而且通過(guò)NH2基團(tuán)與Pd2+的絡(luò)合作用,使Pd2+均勻分散在載體外表面和孔道內(nèi)表面,有利于提高Pd顆粒的分散度,同時(shí)有效抑制Pd活性位在反應(yīng)過(guò)程中的脫落,在保證高催化效率的同時(shí)提高催化劑的使用壽命。 3.采用苯基橋聯(lián)有機(jī)硅烷合成PMO型SiO2,以嫁接法引入Si-H鍵,通過(guò)Si-H中的活潑H原位還原獲得Pd/H-PMOs-Ph催化劑,其特點(diǎn)是Ph基團(tuán)均勻嵌入孔壁,避免在引入Ph基疏水基團(tuán)是破壞規(guī)整孔道結(jié)構(gòu),而且Ph基團(tuán)穩(wěn)定,同時(shí)原位還原能夠獲得均勻分布的Pd納米顆粒,在催化水介質(zhì)中Ullmann反應(yīng)中顯示高活性和選擇性以及良好的使用壽命。 通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),催化劑載體有機(jī)一無(wú)機(jī)雜化介孔材料的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)、活性相的分散程度、反應(yīng)體系中還原劑和堿的種類及其加入量等對(duì)催化劑催化水相中Ullmann偶聯(lián)反應(yīng)的效率有較大的影響,為進(jìn)一步優(yōu)化催化劑,提高催化效率,提供了新途徑。 【關(guān)鍵詞】：水介質(zhì) 清潔有機(jī)合成 碘苯Ullmann反應(yīng) 負(fù)載型Pd催化劑 介孔載體
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：O643.32
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 第一章 文獻(xiàn)綜述9-24
• 1.1 介觀結(jié)構(gòu)材料的概述9-11
• 1.2 介孔分子篩的合成過(guò)程、機(jī)理和有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化11-17
• 1.2.1 介孔分子篩的合成過(guò)程11
• 1.2.2 介孔硅材料的合成機(jī)理11-15
• 1.2.3 有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化的硅基介孔硅材料15-17
• 1.3 綠色化學(xué)研究進(jìn)展17-19
• 1.4 改性介孔材料在催化領(lǐng)域的應(yīng)用19-21
• 1.5 論文選題21-24
• 第二章 試劑和研究方法24-27
• 2.1 試劑和藥品24
• 2.2 載體及催化劑的表征24-25
• 2.3 催化活性測(cè)試25-27
• 第三章 苯基修飾負(fù)載型Pd 催化劑應(yīng)用于水介質(zhì)中Ullmann 反應(yīng)的研究27-40
• 第一節(jié) 引言27
• 第二節(jié) Pd/Ph-SBA-15 催化水介質(zhì)中Ullmann反應(yīng)的研究27-35
• 3.2.1 Pd/Ph-SBA-15 催化劑的合成27-28
• 3.2.2 Pd/Ph-SBA-15 催化劑的表征28-33
• 3.2.3 Pd/Ph-SBA-15 催化性能的研究33-35
• 第三節(jié) CO_2氣氛下水Pd/Ph-SBA-15 催化介質(zhì)中Ullmann 反應(yīng)的研究35-39
• 3.3.1 催化劑的制備35-36
• 3.3.2 活性測(cè)試36
• 3.3.3 結(jié)果與討論36-39
• 第四節(jié) 本章小結(jié)39-40
• 第四章 氨基修飾負(fù)載Pd 催化劑應(yīng)用于水介質(zhì)中Ullmann 反應(yīng)的研究40-54
• 第一節(jié) 引言40
• 第二節(jié) Pd/NH_2-PMOs-Et 催化Ullmann 反應(yīng)的研究40-47
• 4.2.1 Pd/NH_2-PMOs-Et 催化劑的制備40-41
• 4.2.2 Pd/NH_2-PMOs-Et 催化劑的表征41-45
• 4.2.3 水介質(zhì)中Pd/NH_2-PMOs-Et 催化性能的研究45-47
• 第三節(jié) Pd/NH_2-Ph-SBA-15 催化水介質(zhì)中Ullmann 反應(yīng)的研究47-53
• 4.3.1 Pd/NH_2-Ph-SBA-15 催化劑的制備47-48
• 4.3.2 Pd/NH_2-Ph-SBA-15 催化劑的表征48-51
• 4.3.3 Pd/NH_2-Ph-SBA-15 催化性能的研究51-53
• 第四節(jié) 本章小結(jié)53-54
• 第五章 基于Si-H和Si-Ph-Si的負(fù)載型Pd催化劑的制備及催化水介質(zhì)中Ullmann反應(yīng)的研究54-60
• 第一節(jié) 引言54
• 第二節(jié) Pd/H-PMOs-Ph 催化水介質(zhì)中Ullmann 反應(yīng)的研究54-58
• 5.2.1 Pd/H-PMOs-Ph 催化劑的合成54-55
• 5.2.2 Pd/H-PMOs-Ph 催化劑的表征55-57
• 5.2.3 Pd/H-PMOs-Ph 催化性能的研究57-58
• 第三節(jié) 本章小結(jié)58-60
• 第六章 總結(jié)和展望60-62
• 一:載體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與反應(yīng)效率關(guān)系的進(jìn)一步研究60
• 二: 水相 Ullmann 反應(yīng)催化劑的選擇60-61
• 三:非常規(guī)技術(shù)在催化劑的制備中的應(yīng)用61
• 四:催化劑的普適性的研究61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-69
• 發(fā)表論文69-71

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

苯基改性的中孔分子篩SBA-15的合成及其磺化    皇艷蕾,陳楊英,劉秀梅,周丹紅,范蔭恒

介孔磺酸化坡縷石的制備及催化性能    姜德美;應(yīng)嬋娟;馬光元;祁彩菊;馬紅斌;常玥;

介孔分子篩SBA-15的改性研究進(jìn)展    張微;徐恒泳;畢亞?wèn)|;李文釗;

有機(jī)功能化介孔氧化硅的制備和表征    張一平;周春暉;王學(xué)杰;楊彤;徐羽展;

磺酸型固體酸催化劑的制備與應(yīng)用研究進(jìn)展    曾昌鳳;陳軍;張利雄;路勇;

介孔分子篩SBA—15的功能化改性及酶固定化研究    梁國(guó)雷;李志宏;武繼民;趙翔;關(guān)靜;

表面含磷酸的介孔分子篩P-SBA-15的合成及其性能評(píng)價(jià)    武寶萍;袁興東;張秋榮;亓玉臺(tái);宋長(zhǎng)生;王慧彥;

微孔-介孔復(fù)合分子篩HY-SBA-15的表征及應(yīng)用    武寶萍;沈健;張秋榮;

Cl-SBA-15介孔分子篩的直接合成    鄧玲娟;楊瑞麗;葛含靜;黃方千;高豐琴;徐維霞;

固體酸堿催化劑的制備及其在生物柴油合成中的應(yīng)用    高登征

催化及發(fā)光有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化介孔材料的設(shè)計(jì)、合成、表征和性能研究    王虹蘇

甲苯液相氧化反應(yīng)催化劑及其催化性能研究    金少瑾

有機(jī)—無(wú)機(jī)雜化介孔材料制備及其催化氧化苯甲醇性能研究    劉晶

表面化學(xué)修飾硅膠新材料及其在環(huán)境中的研究    聶玉倫

小米炭磺酸制備及其催化性能的研究    彭川芝

疏水性SBA-15固體酸催化劑的制備、表征及性能研究    張明偉

稻草水解及殘?jiān)炕撬岽呋饔玫难芯?nbsp;   龔妍

改性坡縷石粘土固體酸催化劑的制備及其對(duì)合成偏苯三酸三辛酯的研究    應(yīng)嬋娟

介孔分子篩固定纖維素酶的研究    劉路寬

SBA-15介孔分子篩表面的磺酸基改性及其催化性能    袁興東,沈健,李國(guó)輝,Ji-Man KIM,Sang-Eon PARK

摻銀負(fù)載型TiO_2光催化劑降解水中氯苯的動(dòng)力學(xué)研究    蔣曉鳳,趙一先,盛兆琪

鉑納米微粒制備方法的研究    李明元;毛立群;郭建輝;黃在銀;

負(fù)載型吸附劑在廢水處理中的研究進(jìn)展    石太宏;陳堅(jiān);鄒書(shū)劍;

一種負(fù)載型納米金屬催化劑的制備方法    

膨潤(rùn)土負(fù)載納米鐵去除水溶液中Cr(Ⅵ)    史麗娜;林玉滿;陳祖亮;

負(fù)載型鎂鋁水滑石催化酯交換合成生物柴油    王豪;吳雁;賈艷秋;唐曉東;鐘婷;

摻N負(fù)載型寬禁帶TiO_2光催化材料的制備    沈清;顧蘇杭;武利娜;張明名;

在MO／Al_2O_3催化劑上二氯甲烷的催化降解    張立慶,姜玄珍,吳曉華,鄭雷

負(fù)載型鎳催化劑催化性能研究    鄧存，謝鴻芳，黃炎琳，童迅

鈣鎂負(fù)載型固體堿制備生物柴油的研究    黃慨;顏涌捷;陳晴;張素萍;任錚偉;

催化性能穩(wěn)定的負(fù)載型納米金催化劑    安立敦;齊世學(xué);鄒旭華;索掌懷;

負(fù)載型Ni-B/SiO_2催化劑硫中毒顯微結(jié)構(gòu)與表面結(jié)構(gòu)的研究    王蓉;黃曉茜;

負(fù)載型CuO/LaMnO_(3+λ)催化劑對(duì)CO+NO反應(yīng)的催化性能    趙靜;顏其潔;

負(fù)載型鉑基催化劑上CO低溫氧化性能研究    李素英;廉紅蕾;劉鋼;賈明君;張文祥;

高碳烯烴氫甲?；?fù)載型Co基催化劑的研究    馬蘭;彭慶蓉;葛少輝;賀德華;

α-二亞胺鎳(II)的化學(xué)負(fù)載    陳謙;李彥國(guó);汪永強(qiáng);于部偉;張寶軍;李悅生;

鈦硅分子篩／納米碳纖維催化劑的制備及其液相分離性能    趙茜;李平;張京緯;袁渭康;胡喜軍;

石墨烯負(fù)載型鉑基金屬間化合物的制備及其在燃料電池中的應(yīng)用    鄭龍珍;韓奎;熊樂(lè)艷;陶?qǐng)?葉丹;鄒志君;

焙燒溫度對(duì)負(fù)載型TiO_2/SiO_2催化劑的結(jié)構(gòu)和催化性能的影響    楊霞;馬新賓;王勝平;王剛;

活性炭纖維上負(fù)載納米二氧化鈦及其光催化降解作用的研究    王劍臣;梁小平;高永揚(yáng);呂超;岳雪梅;王小會(huì);

“863”新材料啟動(dòng)五大化工專項(xiàng)    李宏乾

生物柴油研制在寧獲突破    解悅 實(shí)習(xí)生 魏曉燕

本田的創(chuàng)新之源    王政

催化基礎(chǔ)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室    

可見(jiàn)光同樣能實(shí)現(xiàn)光催化降解反應(yīng)    李宏乾

我省獎(jiǎng)勵(lì)一批科技成果    記者　傅云、記者 宋茜

催化劑研發(fā)成果豐    姚培洪 許云波 仇國(guó)賢

南華大學(xué)生獲科技創(chuàng)新獎(jiǎng)    記者 朱章安通訊員 肖月生 謝四平

用光催化技術(shù)攻克污染難題    本報(bào)記者 李宏乾

石化院五項(xiàng)成果獲國(guó)家專利    通訊員 辛國(guó)萍　特約記者 仇國(guó)賢

負(fù)載型TiO_2及Ce_xTi_(1-x)O_2催化劑對(duì)NO+CO反應(yīng)的催化作用    樓莉萍

負(fù)載型金、釕催化劑催化醇及CO氧化反應(yīng)研究    楊曉敏

負(fù)載型復(fù)合半導(dǎo)體的制備及光催化甲烷和水反應(yīng)性能研究    桑麗霞

硫酸衍生固體酸—負(fù)載型硫酸及其鹽和磺酸樹(shù)脂催化性能的研究    周硼

多孔陶瓷負(fù)載碳納米管膜的制備及其氣體滲透性能    米萬(wàn)良

負(fù)載型氮化鉬催化劑上簡(jiǎn)單的分子吸附和活化的紅外光譜研究    吳自力

超臨界溶液共沉析制備負(fù)載型茂金屬催化劑微粒的研究    王靖岱

納米ZnO/SnO_2等復(fù)合光催化劑的制備及其降解有機(jī)污染物研究    張茂林

氧化硅負(fù)載雙噁唑啉金屬催化劑上不對(duì)稱Diels-Alder反應(yīng)研究    王紅

負(fù)載型金基催化劑上CO氧化和水煤氣變換反應(yīng)性能研究    廉紅蕾

助催化劑調(diào)節(jié)負(fù)載型Ziegler—Natta催化劑活性中心分布的作用及其機(jī)理    楊柯

鐵氮配合物的制備及其光催化降解腈綸廢水的研究    李曉靜

氧化鋁為載體的負(fù)載型鈀催化劑對(duì)甲烷催化燃化燃燒反應(yīng)性能的研究    袁強(qiáng)

多酸及負(fù)載型多酸修飾電極的電化學(xué)性能及應(yīng)用研究    柳華春

離子液體在2-乙基蒽醌合成中的應(yīng)用    張信偉

高分散鐵系催化劑應(yīng)用于煤油共處理的研究    崔建方

負(fù)載型TiO_2可見(jiàn)光催化降解染料污染物的研究    柯強(qiáng)

負(fù)載型硅化鈷的MOCVD制備及其催化性能    趙安琪

非負(fù)載型Ni-Mo-W加氫催化劑制備工藝與性能評(píng)價(jià)    張勝

高分散負(fù)載型Pd基貴金屬納米催化劑制備、結(jié)構(gòu)及其性能    南春實(shí)