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纳米材料催化典型有机合成反应探索

时间:2018-03-28 15:50来源:毕业论文
参与催化氧化还原反应。对苯甲醇的氧化过程中化学选择性很强,其转化率和选择性分别可达70%和90%以上。对硝基苯的还原反应中,5h的还原转化率高达83.3%

摘要实验中合成了一种介孔纳米复合材料载体,该载体可以通过改变pH值而呈现不同的亲水亲油性,从而在有机相和水相间可逆地转移。作为介孔载体,它可以负载纳米钯粒子,参与催化氧化还原反应。对苯甲醇的氧化过程中化学选择性很强,其转化率和选择性分别可达70%和90%以上。对硝基苯的还原反应中,5h的还原转化率高达83.3%,10h后转化率为100%,选择性100%。该纳米复合材料载体可以装载纳米钯粒子进入有机相进行催化反应,形成单相反应体系,提高了转化率;也可以在反应结束后转移到水相中,可以继续催化下一轮反应,或进行分离,以满足对催化剂分离再利用的要求。该催化剂非常稳定,可以在催化效果无明显下降的情况下重复使用五次以上。20313
关键词  纳米复合材料载体  钯  催化  氧化反应  还原反应
毕业论文设计说明书(论文)外文摘要
Title  The study of typical organic reactions        
catalyzed by nano-materials                   
Abstract
In the study, we synthesize a novel mesoporous nanocomposite shuttle, which can reversibly transfer between the organic and water phase in response to pH. It was used to load the palladium nanoparticles to afford the catalyst for the oxidation and reduction. The oxidation of benzyl alcohol is highly chemo-selective. The conversion and the selectivity can be 70% and 90% respectively. In the reduction experiment of nitrobenzene, the conversion of 5h is about 83.3% and 10h is 100%, with the selectivity of 100%. The nanocomposite shuttle can take Pd nanoparticles to an organic phase for catalyzing which make the whole reaction homogeneous and come back to the aqueous phase benefiting the separation and reuse or recycling of the catalysts by decanting. The catalyst is very stable and can be reused for at least five runs without obvious decrease in its activity. 源`自*六)维[论*文'网www.lwfree.cn
Keywords  nanocomposite shuttle  Pd  catalyze  oxidation  reduction
目   次
1     引言 1
1.1  纳米金属单质催化   1
1.2    纳米金属氧化物催化  2
1.3    其他纳米材料催化剂  4
1.4    纳米材料催化有机合成反应  4
2  实验部分  5
2.1  反应试剂及仪器  5
2.2  xC@yN系列催化剂的制备及表征   7
2.3  催化氧化反应  9
2.4  催化还原反应  9
3  结果与讨论 9
3.1  xC@yN系列催化剂的表征   9
3.2  催化氧化反应结果  15
3.3  催化还原反应结果  16
3.4  催化剂的稳定性和可回收性  17
结论  19
致谢  20
参考文献  21
1    引言
催化反应中使用的催化剂,改变了化学反应的速率而不影响化学平衡,几乎遍布了化学反应过程的各个领域。催化剂通过改变反应物的活化能(指使化学键发生改变所需要的最低能量阈值)来改变(通常是加快)反应速率,而反应前后其量和质均不改变。对于催化剂的研究早在公元前就已经开始展开,其组成主要包括催化活性物质、助催化剂和催化剂载体。
纳米材料是指在三维空间中,至少有一维的空间尺度处于纳米范围(1-100nm)或由它们作为基本单元结构的材料。纳米材料有着独特的磁性、熔点、导热导电性等。除了天然纳米材料外,纳米磁性材料、纳米陶瓷材料、纳米半导体材料等人工合成、制备的纳米材料,常应用于医疗、检测、催化等各个方面。在催化领域,近年来多相体系催化已成为催化研究的重要发展趋势,随着纳米材料的研究和开发,考虑到纳米粒子表面积大、表面活性高等特性,纳米材料催化剂的研究逐渐成为热门研究方向,展现出广阔的应用前景。 纳米材料催化典型有机合成反应探索:http://www.lwfree.cn/huaxue/20180328/12043.html
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