介孔结构金属(salen)复合催化剂的合成及催化性能研究

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非均相催化氧化是催化领域重要的研究内容之一。作为重要的催化氧化催化剂,金属(salen)配合物对各类催化氧化反应,均表现出较高的催化性能。但是,反应的最后阶段,均相金属(salen)化合物很难从体系中分离和回收再利用。这样不仅造成催化剂的浪费,而且对环境造成污染。因此,从经济和环境的角度考虑,将均相金属(salen)配合物固载化,提高催化性能,设计和制备可回收和循环利用的非均相金属(salen)复合催化剂,是实现其更广泛应用的有效方案。基于以上考虑,本文研究的内容如下:1.以四乙氧基硅烷(TEOS)为无机硅源,以非离子型表面活性剂P123为结构导向剂,以3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APS)作为氨基的前驱体及以Mn(salen)化合物为催化活性组分,在NaOH存在下,采用后合成嫁接法制备有序介孔结构的无机二氧化硅负载型Mn(sale n)复合催化剂Mn(salen)-NH/SBA-15,通过红外光谱(FT-IR)法、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis/DRS)法,X-射线衍射(XRD)法、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法、以及透射电子显微镜(TEM)技术对以上制备的Mn(salen)-NH/SBA-15复合催化剂的组成结构及形貌进行表征;以NaClO作为氧化剂,PPNO为助催剂,以苯乙烯环氧化为模型反应,考察了均相和非均相Mn(salen)化合物的催化活性和选择性,同时,系统考察诸多实验参数如Mn(salen)的担载量、NaCIO与苯乙烯的摩尔比、轴向助催剂PPNO的用量及反应时间对复合催化剂性能的影响;最后,对复合催化剂的循环使用进行了评价。2.以1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTSE)为有机硅源,以非离子型表面活性剂P123为结构导向剂,以3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APS)作为氨基的前驱体及以Mn(salen)化合物为催化活性组分,在NaOH存在下,采用后合成嫁接法制备有序介孔结构的有机二氧化硅负载型Mn(salen)复合催化剂Mn(salen)-NH/PMO,通过红外光谱(FT-IR)法、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis/DRS)法,X-射线衍射(XRD)法、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法、N2吸附-脱附以及透射电子显微镜(TEM)技术对以上制备的Mn(salen)复合催化剂的组成结构及形貌进行表征;以NaCIO作为氧化剂,PPNO为助催剂,以苯乙烯环氧化为模型反应,考察了均相、非均相Mn(salen)催化剂的催化活性和选择性,同时,系统考察诸多实验参数如Mn(salen)的担载量、NaClO和苯乙烯的摩尔比、轴向助催剂PPNO的添加量及反应时间对复合催化剂活性的影响;最后,对复合催化剂的重复使用进行了评价。
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