负载型贵金属Pd催化剂的制备及其应用研究
理想的有机合成反应应该是以100％的产率和选择性获得目标化合物。贵金属催化剂恰好可以最大化地满足这一要求，但贵金属的昂贵价格极大地限制了它的广泛应用。因此寻找低流失并可重复使用的负载型贵金属催化剂，既有理论研究意义同时又具有工业应用价值。负载型贵金属催化剂后处理简单、分离和重复使用方便，最终符合绿色化学的发展趋势。
负载催化剂上的金属颗粒粒径是影响催化反应的重要因素，微小颗粒的催化活性研究已经引起了重视。微乳液法是控制金属粒径的一种新型方法，以微乳液法制备的催化剂具有更高的催化活性。
本文主要进行了以下研究：采用常规浸渍法制备了一系列负载量为3％左右的负载型Pd-SiO2催化剂，利用XRD、SEM、原子吸收和比表面分析等技术手段进行了表征，考察了催化剂在4-氯代邻苯二甲酸单钠盐(4-CPA)脱氯偶联反应中的催化活性。研究了不同催化剂制备条件对该催化剂脱氯偶联性能的影响。实验结果表明，在反应温度75℃、催化剂用量0.5g、反应时间8h，甘油为还原剂的条件下，4-CPA的转化率接近100％，BPTA的选择性可达87.6％。
采用微乳液法制备出了一系列的固载化金属Pd纳米粒子催化剂Pd-SiO2，通过XRD、SEM、原子吸收和比表面分析等技术手段对所制备催化剂进行了表征，结果表明微乳液法制备的催化剂，Pd颗粒平均粒径较小，尺寸分布较窄，近似呈球形，而且在载体SiO2中的分布较为均匀。实验就制备温度、Pd负载量、氨水加入量、不同表面活性剂的选取、溶剂水与表面活性剂摩尔比ω等制备条件对催化剂的结构和催化活性的影响进行了探讨，确定了较适宜的微乳液制备体系——Tween80/正己醇/PdCl2水溶液。利用4-CPA脱氯偶联合成联苯四甲酸(BPTA)反应对Pd-SiO2的催化性能进行了考察，结果表明，催化剂适宜的Pd负载量为3wt％左右，催化剂与原料用量比为1：60(质量比)，在反应温度75℃、反应时间8h条件下，BPTA选择性可高达92.7％，优于采用浸渍法制备的负载型Pd催化剂。
考察了催化剂的使用寿命和失活现象，经原子吸收、SEM及比表面分析，确定了造成失活的原因。通过对催化剂进行简单的再生处理后，套用5次，催化剂的催化活性没有明显下降。
氯代邻苯二甲酸单钠盐;联苯四甲酸;负载型钯催化剂;微乳液法;浸渍法;联苯二酐;贵金属催化剂;有机合成反应;负载催化剂
河北师范大学
硕士
无机化学
涂华民
2006
中文
O643.36;TQ314.242;TG146.36;TG146.3
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2006-10-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）