温控PEG两相体系中纳米铑及铱/铑双金属催化的肉桂醛选择性加氢反应

摘要

本文以聚乙二醇(Polyethylene glycol，PEG)为稳定剂，以RhCl3·3H2O和IrCl3·xH2O为金属前体，通过氢气还原法制备了Rh纳米催化剂和Ir/Rh双金属纳米催化剂。通过TEM表征发现:在PEG4000中，Rh纳米粒子的平均粒径为1.7 nm;在PEG2000中，Ir/Rh双金属纳米粒子的平均粒径为1.9 nm。在温控PEG两相体系中，将制备的Rh纳米催化剂和Ir/Rh双金属纳米催化剂用于催化肉桂醛选择性加氢反应，考察了催化剂的活性、选择性及其分离回收和循环使用效果。
　　将PEG4000稳定的Rh纳米催化剂用于催化肉桂醛选择性加氢反应，重点考察了反应温度、氢气压力、反应时间以及肉桂醛与Rh纳米催化剂的摩尔比对反应的影响，其中纳米Rh主要对肉桂醛分子中的C=C双键表现出较高的选择性。在优化的条件下:T=130℃，t=2h，PH2=4 MPa，肉桂醛/Rh=400（摩尔比），肉桂醛的转化率为98％，3-苯基丙醛的选择性大于99％。在该催化反应中Rh纳米催化剂可循环使用10次，催化剂的活性和3-苯基丙醛的选择性基本保持不变。
　　将PEG2000稳定的Ir/Rh双金属纳米催化剂用于催化肉桂醛选择性加氢反应，重点考察了Ir/Rh金属比（摩尔比）、反应温度、氢气压力、反应时间、肉桂醛与Ir/Rh双金属纳米催化剂的摩尔比对反应的影响，其中双金属纳米Ir/Rh主要对肉桂醛分子中的C=O双键表现出较高的选择性。在优化的条件下:T=130℃，t=3h，PH2=4MPa，肉桂醛/(Ir/Rh)=400（摩尔比），肉桂醛的转化率为98％，肉桂醇的选择性为91％。在该催化反应中Ir/Rh双金属纳米催化剂可循环使用14次，催化剂的活性和肉桂醇的选择性基本保持不变。

目录

声明

摘要

引言

1 文献综述

1．1 前言

1．2 过渡金属纳米粒子的制备方法

1．3 过渡金属纳米粒子的稳定方法

1．3．1 空间位阻稳定

1．3．2 静电稳定

1．3．3 静电空间位阻稳定

1．3．4 配体或溶剂稳定

1．4 过渡金属纳米粒子在催化反应中的应用

1．4．1 加氢反应

1．4．2 氧化反应

1．4．3 C-C偶联反应

1．4．4 氢硅化反应

1．4．5 氢甲酰化反应及氢氨甲基化反应

1．5 过渡金属纳米粒子催化剂的分离回收

1．5．1 氟／有机两相体系

1．5．2 水／有机两相体系

1．5．3 离子液体／有机两相体系

1．5．4 温控PEG两相体系

1．6 选题背景及研究内容

2 PEG 4000稳定的纳米Rh催化的肉桂醛选择性加氢反应

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂

2．2．2 仪器及分析测试条件

2．2．3 PEG 4000稳定的Rh纳米催化剂的制备

2．2．4 PEG 4000稳定的Rh纳米粒子的透射电镜(TEM)测试

2．2．5 温控PEG两相体系中纳米Rh催化的肉桂醛选择性加氢反应

2．2．6 上层有机相中Rh含量的测定

2．3 结果与讨论

2．3．1 PEG 4000稳定的Rh纳米粒子的TEM表征

2．3．2 温控PEG两相体系中纳米Rh催化的肉桂醛选择性加氢反应的混溶温度

2．3．3 温控PEG两相体系中纳米Rh催化的肉桂醛选择性加氢反应的条件考察

2．3．4 PEG 4000稳定的纳米Rh催化的肉桂醛选择性加氢反应的循环使用效果

2．3．5 PEG 4000稳定的Rh纳米粒子循环使用后的TEM图

2．3．6 上层有机相中Rh含量的测定

2．4 小结

3 PEG 2000稳定的纳米Ir／Rh催化的肉桂醛选择性加氢反应

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 试剂

3．2．2 仪器及分析测试条件

3．2．3 不同分子量PEG稳定的Ir／Rh双金属纳米催化剂的制备

3．2．4 PEG 2000稳定的Ir／Rh双金属纳米粒子的透射电镜(TEM)测试

3．2．5 温控PEG两相体系中纳米Ir／Rh催化的肉桂醛选择性加氢反应

3．2．6 上层有机相中Rh含量的测定

3．3 结果与讨论

3．3．1 PEG 2000稳定的Ir／Rh双金属纳米粒子的TEM表征

3．3．2 温控PEG两相体系中纳米Ir／Rh催化的肉桂醛选择性加氢反应的混溶温度

3．3．3 温控PEG两相体系中纳米Ir／Rh催化的肉桂醛选择性加氢反应的条件考察

3．3．4 PEG 2000稳定的纳米Ir／Rh催化肉桂醛选择性加氢反应的循环使用效果

3．3．5 PEG 2000稳定的Ir／Rh双金属纳米粒子循环使用后的TEM图

3．3．6 上层有机相中Ir和Rh含量的测定

3．4 小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢