含Cu和Co的金屬有機(jī)骨架材料催化氧化環(huán)己烯和苯乙烯的性能研究.pdf

1、烯烴催化氧化成有價(jià)值的含氧衍生物在有機(jī)化學(xué)中是一步重要的基礎(chǔ)反應(yīng)，這在工業(yè)上有廣泛應(yīng)用。嚴(yán)重的環(huán)境污染問題使得以控制環(huán)境污染源頭為目標(biāo)的綠色催化技術(shù)受到了研究者們的極大關(guān)注。實(shí)現(xiàn)這些綠色催化過程的核心是研發(fā)新型催化材料。金屬有機(jī)骨架材料（metal-organic frameworks，MOFs）具有:(1)比表面積和孔容大;(2)高度有序的孔結(jié)構(gòu)和高度分散的不飽和金屬離子位點(diǎn);(3)易于設(shè)計(jì)、修飾和調(diào)變等優(yōu)點(diǎn)，是一類非常有潛力的多相催

2、化劑或催化劑載體。然而，目前MOFs在催化氧化烯烴的研究尚處于起步階段。
　　本論文通過水熱法合成出了一系列以2，5-二羥基對(duì)苯二甲酸為配體同時(shí)含有Cu和Co過渡金屬離子的MOF-74(Cu，Co)。采用X-射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)以及能譜分析(EDS)等多種分析表征手段對(duì)所合成的催化劑進(jìn)行表征，并考察其在無溶劑、以O(shè)2為氧化劑且在溫和的反應(yīng)條件下催化氧化環(huán)己烯和苯乙烯的性能。本論文得到的主要研究結(jié)果如下:
　

3、　1、在保持原有的骨架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，可以通過水熱法同時(shí)引入Cu2+和Co2+兩種過渡金屬離子于MOF-74中，形成雙金屬Cu-Co-MOF-74，且骨架結(jié)構(gòu)中Cu2+和Co2+二者分散均勻、其含量可以調(diào)控。
　　2、雙金屬Cu-Co-MOF-74在無溶劑、以O(shè)2為氧化劑且在溫和的反應(yīng)條件下能催化氧化環(huán)己烯生成2-環(huán)己烯醇和2-環(huán)己烯-1-酮，且骨架中Cu2+和Co2+的含量直接影響著環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率及對(duì)產(chǎn)物的選擇性。
　　3、在

4、無溶劑、以O(shè)2為氧化劑且在溫和的反應(yīng)條件下催化氧化苯乙烯時(shí)，MOF-74(Cu)基本無活性，而MOF-74(Co)催化苯乙烯易發(fā)生聚合反應(yīng);雙金屬Cu-Co-MOF-74主要催化苯乙烯的環(huán)氧化，且Co2+在金屬有機(jī)骨架材料中的含量增加有利于提高苯乙烯的轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)物環(huán)氧苯乙烷的生成。
　　本論文的創(chuàng)新點(diǎn):成功合成出了同時(shí)含有Cu2+和Co2+的金屬有機(jī)骨架材料雙金屬Cu-Co-MOF-74，且通過改變Co2+和Cu2+的含量可以調(diào)控