功能化SBA-15分子篩催化環(huán)加成反應(yīng)研究.pdf

1、本文利用介孔材料SBA-15規(guī)整孔道結(jié)構(gòu)、優(yōu)良水熱穩(wěn)定性、大比表面積以及豐富的可供修飾的表面硅羥基等結(jié)構(gòu)特征，將無(wú)機(jī)金屬摻雜與有機(jī)基團(tuán)改性相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一種將酸、堿活性物種引入SBA-15中達(dá)到共存的方法：以金屬離子雜化SBA-15，在骨架中或孔壁形成酸性中心，然后通過(guò)后嫁接的方式引入有機(jī)堿，在其孔道中建立堿性活性位，制備了不同種類的酸堿雙功能硅基介孔材料。通過(guò)XRD、N2物理吸附、TEM、TPD等手段對(duì)材料進(jìn)行表征，并以CO2與環(huán)氧化

2、物的環(huán)加成反應(yīng)為探針，考察了功能化SBA-15的催化性能。主要內(nèi)容如下：
　　酸性條件下，通過(guò)原位水熱法一步合成了Ti-SBA-15和Ti-Zr-SBA-15，實(shí)現(xiàn)對(duì)SBA-15的無(wú)機(jī)功能化。表征結(jié)果表明，在Ti-Zr-SBA-15中Ti4+和Zr4+的相互作用有效抑制了金屬氧化物在樣品表面的聚集和晶化，顯著增加了骨架中的金屬摻雜量。Ti與Zr均勻分散于SBA-15的骨架中，當(dāng)(Ti+Zr)/Si比為15％時(shí)，樣品仍保持有序的介孔

3、結(jié)構(gòu)，骨架酸堿活性中心在SBA-15中實(shí)現(xiàn)共存。
　　金屬摻雜與含氮有機(jī)基團(tuán)改性相結(jié)合，通過(guò)后嫁接的方法分別將氨丙基、咪唑或腺嘌呤引入Ti-SBA-15材料中，合成了具有骨架酸性位和孔道堿性位的雙功能介孔材料。在咪唑和腺嘌呤的嫁接過(guò)程中，首次使用乙醇作為溶劑，避免使用二氯甲烷、DMF和乙腈等有毒溶劑，簡(jiǎn)化了合成步驟。表征結(jié)果表明，有機(jī)堿成功引入Ti-SBA-15的孔道中，功能化后樣品仍保持有序的介孔結(jié)構(gòu)。腺嘌呤改性的樣品Ti-SB

4、A-15-Ade因其大分子空間位阻的影響，使酸、堿活性中心共存，協(xié)同催化CO2與環(huán)氧丙烷的環(huán)加成反應(yīng)，具有較高催化活性并可重復(fù)使用。
　　金屬摻雜與離子液體有機(jī)改性相結(jié)合，通過(guò)后嫁接的方法將氯代1-甲基-3-丙基咪唑離子液體引入Ti-Zr-SBA-15中，合成了具有酸堿雙功能的介孔材料Ti-Zr-SBA-15-IL。表征結(jié)果表明，離子液體成功引入孔道中，改性后樣品仍具有規(guī)則有序的介孔結(jié)構(gòu)，酸、堿中心協(xié)同作用，使其在環(huán)加成反應(yīng)中表現(xiàn)