發(fā)布時(shí)間：2017-11-12 11:11

  本文關(guān)鍵詞：固載型環(huán)金屬銥催化劑的制備及其在二氫吲哚脫氫中的應(yīng)用

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【摘要】：環(huán)金屬銥配合物(iridicycles)是一類重要的貴金屬配合物催化劑,具有優(yōu)良的催化性能,目前已被廣泛用于多種均相催化反應(yīng)體系。然而,與其他均相體系的配合物催化劑一樣,該配合物催化劑目前尚未被大規(guī)模使用�？赡艿脑蚴紫仍谟谫F金屬銥本身價(jià)格昂貴,更為重要的是,均相催化后難以實(shí)現(xiàn)環(huán)金屬銥配合物的回收以及再循環(huán)使用。上述兩方面因素導(dǎo)致貴重資源浪費(fèi),導(dǎo)致此類催化劑的綜合應(yīng)用成本高。因此,探索并建立環(huán)金屬銥配合物的回收及循環(huán)再利用方法,對(duì)此類催化劑的研究及進(jìn)一步應(yīng)用具有重要意義。鑒于此,本論文以實(shí)現(xiàn)環(huán)金屬銥配合物的回收及其循環(huán)使用為根本研究目標(biāo),以金屬銥配合物的固載為研究思路,探索固載型環(huán)金屬銥催化劑的制備,并通過(guò)吲哚啉的催化脫氫模型反應(yīng)評(píng)價(jià)所制備固載型銥催化劑的性能(催化穩(wěn)定性和活性等)。本論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論簡(jiǎn)述如下：(1)固載型環(huán)金屬銥催化劑的制備及表征。設(shè)計(jì)及合成了3種新型環(huán)金屬銥配合物并將其作為固載型銥催化劑(潛在的)活性組分；遴選多壁碳納米管(MWCNTs)作為催化劑載體,引入芘作為環(huán)金屬銥配合物的固載端(或錨定端),通過(guò)活性組分環(huán)金屬銥配合物的固載端芘與載體MWCNTs之間的π-π堆積作用,實(shí)現(xiàn)了將環(huán)金屬銥配合物固載到MWCNTs上,通過(guò)進(jìn)一步探索及優(yōu)化MWCNTs的尺寸(外徑)、溶劑以及環(huán)金屬銥配合物固載量等因素,成功制備了固載型環(huán)金屬銥催化劑。采用核磁共振、熒光光譜及XPS等技術(shù)于段表征了催化劑結(jié)構(gòu)、組成及活性組分含量。研究表明在催化劑制備中當(dāng)溶劑為THF/H2O (VTHF:VH2O= 1:2),載體MWCNTs的外徑小于8 nm以及環(huán)金屬銥配合物的固載量為0.58 mmol·g~(-1)時(shí),制備的固載型環(huán)金屬銥催化劑,有望具有好的催化活性和穩(wěn)定性,有望實(shí)現(xiàn)催化劑的有效回收及循環(huán)使用。(2)固載型環(huán)金屬銥催化劑的性能評(píng)價(jià)及應(yīng)用。篩選吲哚啉的脫氫反應(yīng)為模型,通過(guò)拓展底物來(lái)驗(yàn)證所制備固載型環(huán)金屬銥催化劑的適用范圍；在優(yōu)化的條件下,通過(guò)對(duì)比固載型環(huán)金屬銥催化劑(非均相)與相應(yīng)未固載環(huán)金屬銥配合物(均相)模型反應(yīng)CDH結(jié)果,評(píng)價(jià)固載型環(huán)金屬銥催化劑的活性。探索了固載型環(huán)金屬銥催化劑的回收及循環(huán),采用熒光光譜以及ICP-MS方法測(cè)定回收及循環(huán)過(guò)程中催化劑活性中心(即環(huán)金屬銥配合物)的流失評(píng)價(jià)催化劑的穩(wěn)定性。結(jié)果表明固載型環(huán)金屬銥催化劑具有較為廣泛的底物范圍；在氬氣氛圍反應(yīng)12h及催化劑固載量為0.29 mmol·g~(-1)時(shí),所制備固載型環(huán)銥催化劑穩(wěn)定性良好,能夠順利回收及循環(huán)使用7次以上,模型反應(yīng)產(chǎn)率從100%下降到90%左右,循環(huán)過(guò)程中催化劑活性組分單次反應(yīng)流失量最大不超過(guò)3%,累計(jì)流失量不超過(guò)7%。本研究有望為環(huán)金屬銥配合物等的有效固載高效使用及其規(guī)�；瘧�(yīng)用奠定理論基礎(chǔ),并為當(dāng)前均相催化體系中其他一些配合物催化劑的進(jìn)一步研究及其在-些具有重要應(yīng)用前景的催化體系中的應(yīng)用提供參考。
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O643.36

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本文編號(hào)：1175647