| 羟基磷灰石包覆γ-Fe2O3磁性载体的制备和应用及清洁氧化反应研究 | |
| 张妍 | |
| Subtype | 博士 |
| Thesis Advisor | 夏春谷 |
| 2009-05-23 | |
| Degree Grantor | 中国科学院研究生院 |
| Department | OSSO国家重点实验室 |
| Degree Discipline | 物理化学（含：化学物理） |
| Keyword | 磁性材料 负载型磁性离子液体 纳米金属氧化物 协同作用 羰基金属 环己烷 环己烯 氧化 Magnetic Material Supported Magnetic Ionic Liquids Nano-metal Oxides Coorperation Metal Carbonyl Cyclohexane Cyclohexene Clean Oxidation |
| Abstract | 和均相催化剂相比，多相催化剂具有易分离、稳定性高和可重复使用等优点而备受重视。传统的多相催化剂重复使用时，需要过滤、洗涤等大量冗长繁琐的步骤，这就不可避免地导致催化剂的流失。使用磁性载体可以进一步简化催化剂的重复使用问题。近年来，以磁性材料做载体的多相催化剂已经引起了学术界的极大关注。 环己烷和环己烯氧化反应是化工生产中的重要反应。目前所报道的大部分过程都存在着反应条件苛刻、环境不友好、转化率或选择性低等缺点。因此发展绿色高效、可重复使用的催化剂体系具有重大的科学意义和应用价值。 本论文以开展环境友好、清洁高效的催化剂体系为研究主线，主要研究了磁性材料作为载体的负载型碱性离子液体催化剂和对环己烷及环己烯选择氧化高选择性固体催化剂。 1、通过改进羟基磷灰石包覆的γ-Fe2O3(HAP-γ-Fe2O3)合成方法，得到了具有介孔微孔结构的磁性核壳材料，其中γ-Fe2O3 核尺寸分布狭窄，平均粒径1~3 nm，该材料还表现出亚铁磁性行为。 2、制备了HAP-γ-Fe2O3 负载型两类碱性离子液体催化剂（氢氧根型和二乙基氨型），负载型两类碱性离子液体催化剂在水相中催化Knoevenagel 缩合反应可以达到98%以上目标产物收率。使用外磁场可以实现催化剂的简单分离，循环使用四次后催化活性无明显失活。通过对比试验证明催化剂的高活性主要源于碱性载体和负载的碱性离子液体之间的协同活化作用。 3、采用浸渍法制备了HAP-γ-Fe2O3 负载型钴催化剂。以H2O2 为氧化剂，在温和的条件下催化环己烯的烯丙基氧化得到70.4%的转化率，烯醇和烯酮的选择性达到81.9%，催化剂的转化数(TON)达到1730。催化剂重复使用五次后，烯醇和烯酮的选择性仍无明显变化。进一步研究表明Co3O4 和CoFe2O4 之间存在协同活化作用，从而使得催化剂具有较高的催化活性。 4、研究了凹凸棒土负载型钴催化剂。以O2 作为氧源，在较为温和的反应条件下且不使用任何溶剂和助剂时，能高效地实现环己烷的氧化反应，催化剂重复使用四次环己烷的转化率仍可达到9%。 5、原位分解催化剂前体Fe(CO)5（ppm 级），产生的Fe2O3 活性物种可以高效高选择性的催化环己烷氧化制备环己醇和环己酮。在此基础上以Al2O3 载体原位分解Fe(CO)5 制得Al2O3 负载的Fe2O3 催化剂，发现新鲜催化剂有非常高的活性(环己烷转化率19.4%)。此外，采用接枝配位的方法成功地将W(CO)6 固载在乙二胺官能化的MCM-41 上，发现其对于催化环己烯环氧化的转化率和选择性都大于98%，重复使用五次无明显失活。 |
| Subject Area | 多相催化 |
| Funding Project | 生物与仿生催化研究组 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/1747 |
| Collection | 羰基合成与选择氧化国家重点实验室（OSSO） |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 张妍. 羟基磷灰石包覆γ-Fe2O3磁性载体的制备和应用及清洁氧化反应研究[D]. 中国科学院研究生院,2009. |
| Files in This Item: | ||||||
| File Name/Size | DocType | Version | Access | License | ||
| 200920张妍.pdf（5911KB） | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Application Full Text | |||
Items in the repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Edit Comment