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在医药和石油等工业领域中被广泛应用的重要有机中间体环己烯,因拥有活泼的C=C而愈发受到业界的关注。目前,研究者们已经探索出多种合成环己烯的办法,其中,苯选择加氢制环己烯法由于具有操作便捷、原料及设备成本较低、产品分离较易等优点,因此逐渐成为制备环己烯的首选方法。然而该反应制环己烯在热力学上却较难实现。因此,为了保证该反应具有较高苯转化率的同时提高环己烯选择性,设计合适的催化剂是实现此目标的重要途径。在已经报道的大量文章和专利中发现,钌（Ru）基催化剂具有最高的环己烯选择性。事实上,对于大多数催化加氢反应而言,镍（Ni）、钯（Pd）、铑（Rh）、金（Au）、铂（Pt）等过渡金属都有一定的加氢活性,其中Pt由于拥有极高的表面原子分布和高比表面积,大量的表面原子可与底物接触,使其展现极高的加氢活性。一方面,鉴于Ru的加氢高选择性和Pt的加氢高活性,本课题组将这两种金属构建具有独特物理和化学性质的Ru@Pt核壳结构纳米粒子催化剂;另一方面,本课题组一直从事聚酰亚胺功能材料的研究,因此,本文将Ru@Pt核壳结构纳米粒子负载在聚酰亚胺（PI）薄膜上,制备Ru@PtPI复合膜催化剂,并对其结构进行详细表征,最终将Ru@Pt和Ru@PtPI均用于苯选择加氢制环己烯反应中,对反应产物进行分析,探讨反应条件、核壳结构特性以及PI薄膜对生成环己烯的影响,从而获得高产率环己烯的体系。具体包括以下几个方面的内容:1.以RuCl3·xH2O和PtCl2为前驱体盐,还原剂选用乙二醇（EG）,分散剂则用聚乙烯吡咯烷酮(PVP,K30)的反应体系,采用连续多元醇法制备了平均粒径约为3.57nm的单分散原子级壳层厚度的Ru@Pt核壳结构纳米粒子。利用X射线光电子能谱仪（XPS）、X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）等方法对其结构进行表征,结果表明:壳层金属Pt具有很好的晶型,Pt金属主要为{111}晶面,该粒子的内核金属Ru与外壳金属Pt互相产生了电子效应,促使Ru、Pt的电子结合能产生了一定偏移。此外,初步探索了反应条件对制备Ru@Pt核壳结构纳米粒子的影响以及增强核与壳两种金属之间电子效应的办法,发现两种金属间的电子效应随粒子壳层厚度的减小逐渐增大。2.通过热亚胺化法,二胺原料选用4,4’-二氨基二苯醚（ODA）与本实验室已合成的刚性二胺单体1,5-二胺基苯基-1,4-戊二烯-3-酮（BAPO）,二酐原料选用3,3’,4,4’-二苯酮四酸二酐（BTDA）的反应体系合成了不同二胺单体配比的聚酰亚胺薄膜。通过红外光谱仪（FT-IR）、热重分析仪（TGA）、乌氏粘度计等分析方法对其结构和性能进行了表征,并初步探索了影响其热稳定性和成膜性的因素。结果显示:在氮气气氛下,当n（BAPO）:n（ODA）为6:4时,聚酰亚胺薄膜5%热失重温度为506℃、10%热失重温度为550℃,表现出较高的热稳定性;热亚胺化过程合成出的聚酰亚胺成膜性较好;随着n（BAPO）:n（ODA）的增加,聚酰胺酸（PAA）特性黏度逐渐增大,当n（BAPO）:n（ODA）增大到7:3时,PAA特性粘度仍在增加,但聚酰亚胺薄膜变脆,成膜性变差。3.将分散于氮甲基吡咯烷酮（NMP）中的Ru@Pt核壳结构纳米粒子加入n（BAPO）:n（ODA）为6:4的PAA溶液中搅拌均匀,再经过热亚胺化转变成Ru@PtPI复合膜。通过透射电镜（TEM）、红外光谱仪（FT-IR）、X-射线光电子能谱仪（XPS）、X射线衍射仪（XRD）等方法对其进行了表征,结果显示:Ru@Pt核壳结构纳米粒子能稳定均匀地分散在PI中,颗粒大小较负载前的Ru@Pt核壳结构纳米粒子变化不大,且很好地保持了原本的晶型,壳层金属Pt与PI中的N、O元素之间发生了配位相互作用,导致Pt金属电子发生转移。4.将Ru@PtPI复合膜催化剂应用于苯选择加氢制环己烯反应中,利用气相色谱技术对催化产物进行分析,并与Ru@Pt核壳结构纳米粒子催化剂的催化效果进行对比。讨论了反应温度、H2压力、反应时间、催化剂量、水添加量和复合膜溶胀度及Ru@Pt核壳结构纳米粒子壳层厚度对环己烯收率的影响,同时还探讨了催化剂稳定性的问题。结果表明:在相同反应条件下,Ru@PtPI复合膜催化剂由于核壳结构双金属与聚酰亚胺之间的配位相互作用存在,使苯转化率和环己烯选择性较未负载的Ru@Pt核壳结构催化剂均有显著提高,环己烯收率最高达26.25%,且催化稳定性较好,此外,通过对Ru@Pt核壳结构纳米粒子的态密度计算证实了实验结论的合理性。