Pd@NH2-UiO-66雙功能催化劑的制備及其催化性能.pdf

1、金屬有機骨架(Metal-organic frameworks，MOFs)材料，是由金屬離子或簇與有機配體通過配位作用自組裝形成的一類先進功能材料，具有比表面積大，孔徑大小可調，易化學修飾等特點，其在多相催化等領域受到研究者越來越多的關注，尤其是使用MOFs作載體來負載貴金屬納米顆粒如Pt、Ru、Au、Pd等。盡管在催化領域關于MOFs的研究目前已經(jīng)有一些文獻報道，但是有關雙功能MOFs催化劑的研究報道還相對較少。
　　本碩士論文

2、基于NH2-UiO-66的性質和特點，采用兩種方法合成帶有金屬活性位和酸中心的雙功能多相催化劑Pd@NH2-UiO-66，然后將制備的雙功能催化劑分別應用于生物質模型化合物芳香醛的加氫脫氧反應以及2，3，5-三甲基苯醌(TMBQ)的液相加氫制備VE中間體2，3，5-三甲基氫醌(TMHQ)的反應中，討論了催化劑物化性質與其催化性能之間的關系。本論文的主要工作總結如下:
　　(1)通過離子交換以及后續(xù)的H2還原處理，成功的將貴金屬Pd

3、納米顆粒封裝到胺基功能化的MOFs材料UiO-66孔道內，制備出負載型雙功能催化劑Pd@NH2-UiO-66，其中Pd納米顆粒尺寸為1.5-2.5nm。在以水為溶劑及較溫和的反應條件，Pd@NH2-UiO-66催化劑在芳香醛選擇性加氫脫氧反應中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能，較短時間內芳香醛的轉化率和目標產物2-甲氧基-4-甲基苯酚選擇性均可達到100％。且該催化劑循環(huán)使用6次活性也并沒有明顯降低，催化劑的組成及結構也保持不變。該催化劑高催化性能

4、是由于NH2-UiO-66具有的較高孔容以及高的水熱穩(wěn)定性，NH2-UiO-66骨架中NH2基團可以有效螫合Pd前驅體，最終形成穩(wěn)定、高分散的Pd@NH2-UiO-66催化劑。Pd@NH2-UiO-66在該加氫脫氧反應中表現(xiàn)出了新穎的協(xié)同催化作用，其中Pd提供加氫活性，MOF載體具備Lewis酸活性位，有助于中間產物芳香醇氫解生成目標產物2-甲氧基-4-甲基苯酚。
　　(2)以N,N-二甲基甲酰胺為溶劑，在合成NH2-UiO-66

5、的母液中加入適量Pd前驅物，通過將MOFs的構建、Pd前驅體的螯合及Pd前驅體的溫和還原步驟耦合在一起，采用一步法直接制備出負載型Pd催化劑，即Pd@NH2-UiO-66。其中DMF既充當溶劑有利于自組裝形成NH2-UiO-66骨架，又充當還原劑將前驅體還原成Pd納米顆粒。由于具有大比表面積，豐富的納米孔籠結構，同時NH2基團和金屬前驅體還有良好的配位能力，因此所制備的催化劑Pd納米顆粒分散均勻。該催化劑在TMBQ轉化為TMHQ的液相加