喹啉在d带电荷调控的Pd催化剂下的出色加氢选择性

发布时间：2021-10-09 14:55

　　1,2,3,4-四氢喹啉及其衍生物在药物化学和染料合成中具有重要的研究价值,因此实现喹啉直接加氢至1,2,3,4-四氢喹啉的研究引起了广泛关注。但是,由于喹啉及其加氢产物与催化剂金属活性中心之间存在较强的吸附作用,导致在反应过程中普遍存在着活性丧失或选择性较差生成5,6,7,8-四氢喹啉和十氢喹啉副产物等问题。本论文中,我们利用氮物种与Pd的配位作用,一步合成了氮含量可调控的N掺杂碳载Pd纳米催化剂,并将其用作喹啉选择性加氢反应的模型催化剂。C、N共修饰的Pd纳米催化剂分散性较好,粒径大约为3-4 nm。通过XPS、EXAFS等表征方法探究了Pd纳米粒子的配位环境和电子结构。氮物种与Pd之间存在相互作用,富电子的氮将电子转移给Pd,增大了Pd表面的电荷密度。不同氮含量的Pd纳米催化剂具有可调的Pd-C,Pd-N和Pd-Pd配位,电子性能可调控。在60℃、1 MPa H₂的反应条件下,C,N（4.3）-Pd/OMC催化剂对于喹啉选择性加氢反应具有最高的催化活性,TOF值高达188 h^-1,对1,2,3,4-四氢喹啉的选择性高达100%。该催化剂... 

【文章来源】：上海师范大学上海市

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 含氮杂环化合物的应用
    1.2 含氮杂环化合物加氢反应研究进展
        1.2.1 吡咯类化合物的催化加氢反应
        1.2.2 菲咯啉类化合物的催化加氢反应
        1.2.3 咔唑类化合物的催化加氢反应
        1.2.4 吡啶类化合物的催化加氢反应
    1.3 喹啉及其衍生物的应用
    1.4 喹啉类化合物选择性加氢反应的研究进展
        1.4.1 富电子聚合物对喹啉加氢反应活性与选择性的影响
        1.4.2 金属尺寸对喹啉加氢反应活性与选择性的影响
        1.4.3 金属氧化物载体对喹啉加氢反应活性与选择性的影响
        1.4.4 溶剂对喹啉加氢反应活性与选择性的影响
        1.4.5 第二种金属对喹啉加氢反应活性与选择性的影响
    1.5 喹啉类化合物催化脱氢反应的研究进展
        1.5.1 d带电荷密度对喹啉类化合物催化脱氢活性的影响
        1.5.2 载体对喹啉类化合物催化脱氢活性的影响
    1.6 选题意义
第2章 实验试剂与方法
    2.1 原料与试剂
    2.2 催化剂表征
    2.3 催化剂的制备方法
        2.3.1 甲阶酚醛树脂的制备
        2.3.2 氮掺杂的钯纳米催化剂的制备
    2.4 对比催化剂的制备
        2.4.1 Pd/MSC催化剂的制备
        2.4.2 Pd/FDU-15 催化剂的制备
        2.4.3 Pd/SH-MSC催化剂的制备
        2.4.4 Au1Pd1/MSC催化剂的制备
    2.5 SH-SBA-15 的制备
    2.6 喹啉选择性加氢反应条件
    2.7 喹啉选择性加氢反应转化率及产物产率的测定
    2.8 SH-SBA-15 捕获实验
    2.9 计算公式
第3章 氮调控的碳载Pd纳米催化剂对喹啉选择性加氢反应活性的探究
    3.1 引言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 催化剂的表征
        3.2.2 催化性能测试
        3.2.3 催化剂稳定性能测试
        3.2.4 反应机理探究
        3.2.5 1,2,3,4-四氢喹啉催化脱氢反应的探究
第4章 全文总结
参考文献
附录一 论文中所涉及的缩写说明
附录二 作者简历和论文发表情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]非负载纳米多孔钯催化喹啉及其衍生物的化学选择性氢化反应:H2分子异裂（英文）[J]. 卢烨,Yoshinori Yamamoto,Abdulrahman I.Almansour,Natarajan Arumugam,Raju Suresh Kumar,包明.  催化学报. 2018(11)
[2]Chemoselective hydrogenation of phenol to cyclohexanol using heterogenized cobalt oxide catalysts[J]. Zhongzhe Wei,Yi Li,Jing Wang,Haoran Li,Yong Wang.  Chinese Chemical Letters. 2018(06)



本文编号：3426606