負(fù)載型鈀鐵雙金屬催化劑在偶聯(lián)和氫化反應(yīng)中的性能研究.pdf

1、氧化鋁作為化工催化行業(yè)廣泛應(yīng)用的非均相催化劑載體，其具有良好的孔徑分布、較大的孔容和比表面積等優(yōu)點(diǎn)。氧化鋁載體較大的孔體積和大孔分布的孔結(jié)構(gòu)有助于反應(yīng)物擴(kuò)散和吸附到催化劑表面并提高反應(yīng)活性，同時(shí)也有利于反應(yīng)產(chǎn)物從催化劑表面離開(kāi)，從而提高催化劑的穩(wěn)定性。氮化硼納米片（BNNS）由六方氮化硼（h-BN）剝離而來(lái)，它具有類似于少層石墨烯納米片的結(jié)構(gòu)且具有更強(qiáng)的嚙合作用。BNNS具有許多優(yōu)良的性質(zhì)：如高的化學(xué)穩(wěn)定性，良好的抗化學(xué)腐蝕性等，根據(jù)理

2、論計(jì)算的結(jié)果可知BNNS帶有一定的電負(fù)性。BNNS負(fù)載金屬納米粒子制備而成的催化劑已被應(yīng)用于催化許多有機(jī)反應(yīng)并且表現(xiàn)出良好的催化效果，這可能與過(guò)渡金屬的dz2軌道與BNNS的N-pz和B-pz軌道的重疊有關(guān)。此外，雙金屬納米催化劑不僅結(jié)合了單金屬元素的固有性質(zhì)，而且也展示出優(yōu)于一些普通單金屬催化劑的獨(dú)特性質(zhì)，因此這就為發(fā)展具有高選擇性、高活性和良好穩(wěn)定性的新型催化劑提供了平臺(tái)。因此我們以氧化鋁和BNNS為載體負(fù)載鈀鐵雙金屬納米粒子，從而

3、制備出非均相催化劑并研究它們的催化性能。
　?。?）采用沉淀沉積法制備出鈀負(fù)載量較低的雙金屬非均相催化劑Pd-Fe/Al2O3（0.3wt％ Pd和4.8wt% Fe），該催化劑在鈀使用量為0.3mol%對(duì)Suzuki-Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生良好的催化效果，相較于單金屬Pd/Al2O3催化效能有明顯提高。
　?。?）同樣地，采用沉淀沉積法制備出Pd-Fe/BNNS非均相催化劑，該催化劑具有獨(dú)特的核殼結(jié)構(gòu)，鈀核被一層厚厚的

4、殼（氧化鐵）包裹著，從而有效抑制了鈀納米粒子的團(tuán)聚。Pd-Fe核殼結(jié)構(gòu)被錨定在BNNS上，組成一個(gè)整體，鐵的引入不僅大大降低了鈀的用量，而且通過(guò)協(xié)同作用提高了催化效能。該催化劑在進(jìn)行Suzuki–Miyaura偶聯(lián)反應(yīng)的過(guò)程中，不需要配體、表面活性劑的參與和惰性氣體的保護(hù)同時(shí)產(chǎn)生較高的TOF值。
　　（3）Pd-Fe/BNNS非均相催化劑應(yīng)用于硝基芳香化合物轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)，取得了良好的效果。該反應(yīng)采用無(wú)毒無(wú)害的水做溶劑、NaBH4做