超支化聚酰胺负载纳米贵金属杂化膜的制备及其催化苯加氢反应

摘要

超支化聚酰胺不仅具有线性聚酰胺的高耐火、耐热性等,还具有良好的溶解性能,是一种高机械性能、优异的化学稳定性的高分子材料。环己烯为一种重要的化工原料,并且是苯加氢反应的中间产物,由于热力学的稳定性,反应很难停留在环己烯的阶段。纳米金属催化剂具有较多的金属表面和活性中心,具有较高的催化活性。因此对苯加氢制备环己烯催化剂的研究是关键所在。
　　本文通过溶液缩聚的方法合成了一系列超支化聚酰胺,将其作为铂、钌纳米贵金属的载体,制备了一系列的超支化聚酰胺负载纳米贵金属杂化膜催化剂,并研究了其对苯加氢反应的催化性能。具体包括以下几个方面的内容:
　　1.使用对苯二胺(PPD)和4,4?-二氨基二苯醚(ODA)为A2单体,均苯三甲酸为B3单体,对氨基苯甲酸为AB单体,通过溶液缩聚的方法,合成不同单体摩尔比例的A2+B3型、A2+B3+AB型超支化聚酰胺,将超支化聚合物作为铂纳米簇的载体,制备出一系列Pt/HBPA杂化膜型催化剂,使用IR、NMR、TEM、XPS、XRD等手段对杂化膜进行了表征。并探讨了其催化苯加氢反应的催化效果,气相结果显示,随着单体摩尔比例的变化,苯的转化率和选择性都相应出现了变化,其中A2:B3=1:1的PPD型超支化聚酰胺负载铂杂化膜催化剂还具有活性高、寿命长、重复使用次数多等优点。
　　2.以联苯二胺(BD)、4,4?-二氨基二苯甲烷(MDA)为A2单体,分别与均苯三甲酸反应,合成了BD型、MDA型超支化聚酰胺。将聚合物分别作为钌纳米簇的载体,制备出PPD型、ODA型、BD型、MDA型超支化聚酰胺负载钌杂化膜催化剂,对杂化膜催化剂进行TEM、XRD、XPS等表征。研究了四类杂化膜催化苯加氢反应的催化性能,气相结果显示,选取其中单体摩尔比例为2:1的载体分析可知,随着A2单体分子链的增加,载体的分子空腔增大,苯的转化率随之降低,而环己烯的选择性随之升高。
　　3.对氨基为端基的 ODA型超支化聚酰胺进行改性,将端氨基转变为端乙烯基。之后通过热交联反应,制备出交联型的超支化聚酰胺,反应中加入甲基丙烯酸对交联度进行控制,制备出5种交联度不同的超支化聚酰胺。分别将其作为钌纳米簇的载体,制备出了5中不同交联度超支化聚酰胺负载钌杂化膜催化剂,对杂化膜催化剂进行IR、NMR、SEM、XRD、XPS等表征。并研究其在苯加氢反应中的催化性能,气相结果显示,随着交联度的增加,苯的转化率逐渐升高,环己烯的选择性也呈上升趋势。

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第1章 绪论

1.1 超支化聚合物简介

1.2苯加氢反应概述

1.3金属催化剂

1.4 课题的选择和研究内容

第2章 A2+B3型超支化聚酰胺负载铂纳米簇

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 PPD型杂化膜催化剂催化剂重复使用情况

2.5 ODA型超支化聚酰胺负载铂催化苯加氢反应

2.6 本章小结

第3章 A2+B3型超支化聚酰胺负载钌纳米簇催化苯加氢反应

3.1引言

3.2实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第4章 交联超支化聚酰胺负载钌纳米簇杂化膜催化苯加氢反应

4.1引言

4.2实验部分

4.3 结果与讨论

4.4本章小结

结论

参考文献

致谢

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