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PEG-4000、PETPP稳定的Ru纳米催化剂的制备及其在烯烃加氢反应中的应用

作　者: 常杨军
导　师: 王艳华
学　校: 大连理工大学
专　业: 有机化学
关键词: 纳米Ru催化剂 PEG两相体系 催化加氢 膦配体
分类号: O643.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 128次
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内容摘要


本文采用配体置换分别以PETPP/Ru3（CO）12络合物和Ru3（CO）12为前体,以PEG-4000为稳定剂制备了纳米Ru催化剂（Ⅰ）和（Ⅱ）,通过TEM表征发现前体虽然不同,但纳米Ru催化剂（Ⅰ）和（Ⅱ）的Ru纳米粒子的粒径都是主要分布在3-4nm之间。分别将纳米Ru催化剂（Ⅰ）和（Ⅱ）应用于温控PEG两相催化烯烃加氢反应中,考察了催化剂的催化活性及其在PEG两相体系中的循环使用效果。 当纳米Ru催化剂（Ⅰ）用于苯乙烯催化加氢时,详细讨论了氢压、反应时间、底物与Ru的摩尔比等各种因素对反应的影响。在反应温度为90℃,S/Ru=1000,1MPa（H2）,t=30min条件下,乙苯的产率可达到100%,TOF为2000h-1,经8次循环乙苯的产率仍然高达98%。对循环后的催化剂进行TEM表征,显示循环前后Ru纳米粒子的粒径分布并没有发生明显变化,还是主要分布在3-4nm之间。 当纳米Ru催化剂（Ⅱ）用于催化苯乙烯、1-辛烯加氢时,在反应温度为90℃,S/Ru=4000,1MPa（H2）,t=1h条件下,乙苯和辛烷的产率为99%,TOF为3960h-1,在10次循环的过程中,乙苯和辛烷的产率不低于99%。苯乙烯加氢循环后对纳米Ru催化剂（Ⅱ）进行了TEM检测,结果发现在循环前后Ru纳米粒子的粒径分布没有发生变化,主要分布在3-4nm之间。 当纳米Ru催化剂（Ⅱ）用于催化环己烯加氢时,在反应温度为90℃,S/Ru=4000,1.5MPa（H2）,t=1h条件下,环己烷的产率便可达到99%,TOF为3960h-1。经10次循环环己烷的产率都不低于99%。 另外,本文采用热分解PETPP/Ru3（CO）12络合物的方法得到了粒径分布在1.0-1.5nm的PETPP稳定的Ru纳米粒子,并将其应用于烯烃催化加氢反应,表现出了良好的催化活性和循环使用效果。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
引言  8-9
1 文献综述  9-26
  1.1 过渡金属纳米粒子的制备  9-17
    1.1.1 过渡金属纳米粒子的稳定方法  9-11
    1.1.2 过渡金属纳米粒子的制备方法  11-17
  1.2 过渡金属纳米粒子在催化反应中应用  17-23
    1.2.1 催化加氢  17-20
    1.2.2 氢硅化反应  20-21
    1.2.3 氧化反应  21-22
    1.2.4 C-C偶联反应  22-23
  1.3.小结  23
  1.4.选题的依据及研究内容  23-26
2. Ru纳米催化剂的制备与表征  26-32
  2.1 引言  26
  2.2 实验部分  26-29
    2.2.1 试剂、仪器  26
    2.2.2 PETPP的合成  26-28
    2.2.3 Ru_3(CO)_(12)的合成  28
    2.2.4 PETPP／Ru_3(CO)_(12)络合物的合成  28
    2.2.5 PEG-4000稳定的Ru纳米催化剂(Ⅰ)的制备  28
    2.2.6 PEG-4000稳定的Ru纳米催化剂(Ⅱ)的制备  28-29
    2.2.7 热分解法制备PETPP稳定的Ru纳米催化剂(Ⅲ)  29
  2.3 Ru纳米催化剂的表征  29-31
  2.4 小结  31-32
3.PEG-4000稳定的Ru纳米催化剂应用于PEG两相中烯烃加氢反应  32-48
  3.1 引言  32
  3.2 PEG两相组成的选择  32-33
  3.3 实验部分  33-34
    3.3.1 试剂、仪器  33
    3.3.2 Ru纳米催化剂(Ⅰ)在PEG两相中催化烯烃加氢反应  33-34
    3.3.3 计算方法  34
  3.4 结果与讨论  34-46
    3.4.1 Ru纳米催化剂(Ⅰ)催化苯乙烯加氢反应  34-40
    3.4.2 Ru纳米催化剂(Ⅱ)催化苯乙烯加氢的循环使用效果  40-41
    3.4.3 Ru纳米催化剂(Ⅱ)催化1-辛烯加氢反应  41-44
    3.4.4 纳米Ru催化剂(Ⅱ)催化其它长链烯烃加氢反应  44
    3.4.5 纳米Ru催化剂(Ⅱ)催化环己烯的加氢反应  44-46
  3.5 小结  46-48
4 PETPP稳定的Ru纳米催化剂在烯烃催化加氢反应中的应用  48-56
  4.1 引言  48
  4.2 实验部分  48
    4.2.1 试剂、仪器  48
    4.2.2 Ru纳米催化剂(Ⅲ)在烯烃催化加氢中的应用  48
  4.3 结果与讨论  48-54
    4.3.1 Ru纳米催化剂(Ⅲ)催化苯乙烯加氢反应  48-51
    4.3.2 Ru纳米催化剂(Ⅲ)催化1-辛烯加氢反应  51-52
    4.3.3 Ru纳米催化剂(Ⅲ)催化环己烯加氢反应  52-54
  4.4 小结  54-56
结论  56-57
参考文献  57-67
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  67-68
致谢  68-69
大连理工大学学位论文版权使用授权书  69

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 化学动力学、催化作用 > 催化 > 催化反应
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