两亲性介孔纳米催化剂的制备与催化水相加氢的研究

发布时间：2022-09-30 13:37

　　α-蒎烯加氢所制备的蒎烷被广泛的应用于医药、香料、材料等领域。氢化松香是松香加氢所制备的一种重要的工业中间体。硝基苯加氢制备的苯胺是生产医药、染料的重要工业原料。传统工业制备蒎烷、氢化松香、苯胺不同程度存在着反应条件苛刻,选择性低,分离困难,环境污染等问题。水作为溶剂具有绿色环保、价格低廉、高活性和高选择等优点。然而,α-蒎烯、松香、硝基苯和水并不互溶,使得催化剂与底物接触困难,导致反应缓慢进行。科研工作者发现两亲性材料作为催化载体,可以有效的增加水油两相的接触面积,从而促进反应进行。所以,我们设计磁性两亲性纳米催化剂和新型Jauns两亲中空纳米催化剂,具体内容如下。通过水热法制备磁性两亲性介孔Fe₃O₄@SiO₂@C_x@NH₂/Ru催化剂。将Fe₃O₄@SiO₂@C₁₂@NH₂/Ru用于催化α-蒎烯加氢制备顺式蒎烷的反应,在温度为40℃、氢气压力为1MPa、20mL水... 

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
前言
1 文献综述
    1.1 两亲性纳米催化剂的研究背景
        1.1.1 两亲性纳米催化剂的制备方法
        1.1.2 两亲性纳米催化剂的种类
        1.1.3 两亲性纳米材料的应用
    1.2 蒎烷
        1.2.1 蒎烷的性质和用途
        1.2.2 α-蒎烯加氢的研究进展
    1.3 松香
        1.3.1 氢化松香的研究进展
        1.3.2 氢化松香催化剂的研究进展
    1.4 苯胺
        1.4.1 苯胺的性质和用途
        1.4.2 苯胺的研究进展
    1.5 立题依据
2.磁性两亲性Ru纳米粒子催化α-蒎烯加氢反应的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要实验试剂和仪器
        2.2.2 制备Fe_3O_4@SiO_2@Cx@NH_2 磁性两亲性纳米材料
        2.2.3 磁性两亲性纳米催化剂Fe_3O_4@SiO_2@Cx@NH_2/Ru的制备
        2.2.4 磁性两亲性纳米催化剂催化α-蒎烯加氢反应
        2.2.5 催化剂重复使用
        2.2.6 产物的定量分析
        2.2.7 催化剂的表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 催化剂制备条件的优化及表征
        2.3.2 α-蒎烯加氢工艺的优化
        2.3.3 催化剂重复使用性的研究
    2.4 本章小结
3.磁性两亲性Pd纳米粒子催化硝基苯加氢反应的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验主要试剂和仪器
        3.2.2 制备磁性两亲性Fe_3O_4@SiO_2@C_(12)@NH_2 材料
        3.2.3 制备Fe_3O_4@SiO_2@C_(12)@NH_2/Pd催化剂
        3.2.4 Fe_3O_4@SiO_2@C_(12)@NH_2/Pd催化硝基苯加氢制备苯胺的反应
        3.2.5 催化剂重复使用
        3.2.6 产物的定量分析
        3.2.7 催化剂的表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 催化剂的表征
        3.3.2 硝基苯加氢反应的研究
        3.3.3 底物拓展
    3.4 本章小结
4.新型Janus两亲中空纳米钌催化α-蒎烯加氢反应的研究
    4.1 引言
    4.2 实验
        4.2.1 实验主要试剂和仪器
        4.2.2 Cx Ny@mSiO_2材料的制备
        4.2.3 Ru/Cx Ny@mSiO_2催化剂的制备
        4.2.4 Ru/Cx Ny@mSiO_2催化α-蒎烯加氢的研究
        4.2.5 催化剂重复性
        4.2.6 产物的定量分析
        4.2.7 催化剂的表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Cx Ny@mSiO_2材料的合成与表征
        4.3.2 Ru/Cx Ny@mSiO_2催化剂的表征
        4.3.3 α-蒎烯加氢反应的研究
    4.4 本章小结
5.两亲性新型Janus中空纳米钯催化松香/硝基苯加氢反应的研究
    5.1 引言
    5.2 实验
        5.2.1 实验主要试剂和仪器
        5.2.2 Cx Ny@mSiO_2材料的制备
        5.2.3 两亲性Pd/Cx Ny@m SiO_2催化剂的制备
        5.2.4 Pd/Cx Ny@mSiO_2催化加氢的反应
        5.2.5 催化剂重复性
        5.2.6 产物的定量分析
        5.2.7 催化剂的表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 Cx Ny@mSiO_2材料的合成与表征
        5.3.2 Pd/Cx Ny@mSiO_2催化剂的表征
        5.3.3 松香加氢制备氢化松香的反应
        5.3.4 硝基苯加氢的研究
    5.4 本章小结
6.新型Janus中空纳米镍纳米催化松香/α-蒎烯加氢反应的研究
    6.1 引言
    6.2 实验
        6.2.1 实验主要试剂和仪器
        6.2.2 CXNy@mSiO_2材料的制备
        6.2.3 新型Janus两亲中空Ni/Cx Ny@m SiO_2催化剂的制备
        6.2.4 Ni/Cx Ny@mSiO_2催化加氢反应的研究
        6.2.5 催化剂重复性
        6.2.6 产物的定量分析
        6.2.7 催化剂的表征
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 Cx Ny@mSiO_2材料的合成与表征
        6.3.2 Ni/Cx Ny@mSiO_2催化剂的表征
        6.3.3 Ni/Cx Ny@mSiO_2催化松香加氢反应结果
        6.3.4 Ni/Cx Ny@mSiO_2催化α-蒎烯加氢的反应
    6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]Ni-P/rGO复合催化剂的制备、表征及其松香加氢性能研究[J]. 申晨,王亚明,蒋丽红,郑艳娥,宋爽爽,来倩.  林产化学与工业. 2019(03)
[2]Pd/mpg-C3N4催化剂的制备、表征及其对松香加氢反应的催化性能[J]. 李晓豪,解从霞.  林产化学与工业. 2019(02)
[3]林业建设对镇雄石漠化综合治理的影响研究[J]. 温清涛.  中国林业产业. 2017(03)
[4]响应面法优化Ni-P/APO-11非晶态催化剂催化松节油加氢反应[J]. 潘登,王亚明,钟申洁,蒋丽红.  化工学报. 2017(06)
[5][Rh（COD）Cl]2催化剂的制备及催化松节油加氢反应[J]. 王红琴,王亚明,蒋丽红,晋艳琼.  林产化学与工业. 2016(06)
[6]Pd/C上歧化松香催化加氢反应研究[J]. 郑文峰,陈小鹏,梁杰珍,韦小杰,王雪冬,庄连蝶.  广西大学学报(自然科学版). 2014(03)
[7]松节油的深加工研究进展[J]. 王浩浩,蒋丽红,王丽媛.  化工科技. 2013(03)
[8]Raney镍上松香催化加氢反应动力学研究[J]. 韦小杰,李前,陈小鹏,王琳琳,梁杰珍.  化学世界. 2010(12)
[9]高酸值松香的加氢工艺研究及产物性能探讨[J]. 熊常健,吴彦肖,朱岳麟,石磊.  北京工业大学学报. 2009(07)
[10]Ni/Al2O3-MxOy催化剂催化松香加氢的催化性能及产物组成[J]. 蒋丽红,王亚明,易海波.  化工科技. 2008(06)



本文编号：3683649