多級結(jié)構(gòu)水滑石負(fù)載鈀鈷合金納米簇的制備及其碳碳偶聯(lián)性能.pdf

1、鈀催化的碳碳偶聯(lián)反應(yīng)是構(gòu)建C-C鍵的重要途徑之一，是有機(jī)合成反應(yīng)的基石。論文首次采用多元醇還原-溶膠固載法制備了多級結(jié)構(gòu)MAl-LDH和rGO@CoAl-LDH負(fù)載鈀鈷合金納米簇催化劑，并研究其催化Heck和Suzuki偶聯(lián)性能及構(gòu)效關(guān)系。論文主要內(nèi)容如下:
　　以多元醇還原法制備的PdCo-PVP納米簇(NCs)為前體，以玫瑰花狀MAl-LDH（M=Mg、Ni和Co）為載體，采用溶膠固載法制備了系列鈀鉆合金納米簇催化劑x-PdC

2、or/MAl-LDH（x為Pd質(zhì)量含量（wt％）;r為Co/Pd摩爾比）。表征結(jié)果表明Co的摻雜可有效調(diào)控x-PdCo/MgAl-LDH（r=0.10、0.28和0.54，x約0.8）催化劑中PdCoNCs的尺寸，0.86-PdCo0.28/MgAl-LDH的PdCo簇最小(～2.23nm)，且合金NCs大多分散于LDH納米片的邊緣。0.67-PdCo0.28/CoAl-LDH和0.64-PdCo0.28/NiAl-LDH的邊位效應(yīng)更加

3、顯著，且隨Pd負(fù)載量降低NCs尺寸逐漸降低，0.01-PdCo0.28/CoAl-LDH的NCs尺寸約1.57nm。
　　PdCo合金納米簇催化劑x-PdCor/MgAl-LDH在碘苯和苯乙烯的Heck偶聯(lián)中均顯示出明顯優(yōu)于單金屬Pd/MgAl-LDH的催化性能，特別是0.86-PdCo0.28/MgAl-LDH顯示最高的TOF值(589h-1)，與其PdCo0.28NCs最小的尺寸、最大的Pd中心電子密度和最大的Pd0物種含量相

4、關(guān)。0.67-PdCo0.28/CoAl-LDH顯示出較0.64-PdCo0.28/NiAl-LDH和0.86-PdCo0.28/MgAl-LDH明顯高的TOF值(661h-1)。低Pd載量樣品0.01-PdCo0.28/CoAl-LDH表現(xiàn)出最高催化活性(3317h-1)，將Pd用量降至1.9×10-5mol％時(shí)TOF高達(dá)159600h-1，歸因于其超細(xì)的PdCo0.28NCs及強(qiáng)的PdCo0.28NCs-LDH金屬載體相互作用。同時(shí)

5、，該催化劑具有優(yōu)異的普適性，且循環(huán)12次活性無明顯下降。
　　以本實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)制的類納米片陣列雜化物rGO@CoAl-LDH(rGO:還原氧化石墨烯)為載體，采用溶膠固載法制得系列多級結(jié)構(gòu)催化劑x-PdCo0.28/rGO@CoAl-LDH。系列催化劑中PdCo0.28NCs均高分散于垂直交錯(cuò)生長于rGO兩側(cè)的LDH納米片的邊緣位，隨著Pd負(fù)載量的降低，其NCs尺寸逐漸減小，0.01-PdCo0.28/rGO@CoAl-LDH的PdC