甲基三氧化铼在MCM-41中的组装及其对烯烃环氧化反应的催化性能

摘要

γ-(三乙氧基硅基)丙胺与MCM-41反应,得到氨丙基化的MCM-41,进而利用氨基与2-吡啶甲醛的缩合反应制得双氮螯合配体修饰的MCM-41;利用双氮螯合配体与甲基三氧化铼(MTO)的配位,实现MTO在MCM-41上的组装.X射线光电子能谱(XPS)分析表明,铼主要以+Ⅶ价态存在;傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外漫反射光谱(DRUV-vis)分析结果证明了配体与铼之间配位键的形成;X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及氮气吸附结果表明,MCM-41引入官能团以及MTO组装后,其六方一维孔道结构得到保持,但孔体积、比表面积以及孔径发生明显变化.此外,还利用元素分析以及原子吸收等方法分析了组装材料中碳、氢、氮以及铼的含量.分别以30%双氧水、过氧化氢尿素复合物(UHP)为氧化剂,考察了其对不同烯烃环氧化反应的催化性能.当以UHP为氧化剂在25°C对环己烯环氧化时,反应的转化率约为50%,选择性大于99%;而在同样温度下,以30%双氧水对环己烯环氧化时,反应的转化率约为40%,选择性约为20%.较低的催化活性是由于底物在MCM-41中传质较慢,而组装的MTO又在环氧化条件下分解所致.