氧化石墨烯固載的雙亞胺鈀、鎳、鎳-鈀雙金屬催化劑自組裝膜的制備及催化性質(zhì).pdf

1、本文設(shè)計制備了氧化石墨烯負載的雙亞胺鈀、鎳和鎳/鈀雙金屬催化劑自組裝膜(F-GO-Pd、F-GO-Ni、F-GO-Ni/Pd1、F-GO-Ni/Pd2、F-GO-Ni/Pd3)，并通過各種檢測手段對催化劑進行了表征。以Suzuki反應(yīng)為模板反應(yīng)，研究了不同催化劑的催化性質(zhì)和氧化石墨烯在催化中的作用。通過動力學研究、熱過濾、催化劑中毒等實驗以及在線紅外(ReaIR)、X光電子能譜(XPS)等表征手段對催化機理、催化劑循環(huán)過程中的失活機理和

2、雙金屬催化的協(xié)同機理進行了研究。主要研究內(nèi)容和所得結(jié)論如下：
　　1.合成了一種新穎的雙亞胺配體，并成功將雙亞胺配體接枝到氧化石墨烯納米層，通過自組裝的方法制備出新型的氧化石墨烯固載的雙亞胺鈀催化劑自組裝膜(定義為F-GO-Pd)(Figure1)。通過X射線衍射(XRD)、傅里葉變換紅外(FT-IR)、拉曼(Raman)、X光電子能譜(XPS)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)等多種測試手段對制備的催化劑F-GO-Pd進行

3、了表征。此處為圖片
　　2.以 Suzuki反應(yīng)為反應(yīng)模板，研究了 F-GO-Pd催化劑的非均相催化性質(zhì)。研究結(jié)果表明: F-GO-Pd具有很高的催化活性，很少的催化劑用量(0.01 mol％)就可在溫和的條件下取得幾乎定量的產(chǎn)率，反應(yīng)TOF值可達到20000 h-1以上，在室溫條件下 F-GO-Pd仍可有效催化 Suzuki反應(yīng)，催化劑可以循環(huán)使用7次。
　　3.通過動力學研究、熱過濾測試、催化劑中毒實驗、在線紅外、X光電

4、子能譜等手段，對F-GO-Pd催化Suzuki反應(yīng)的機理進行了詳細的研究。研究結(jié)果表明：F-GO-Pd催化的 Suzuki反應(yīng)是在界面進行的非均相反應(yīng)(Figure2)。通過SEM、TEM、Raman、XRD等表征手段，對F-GO-Pd催化劑循環(huán)使用過程鈍化失活機理進行了研究。結(jié)果表明：F-GO-Pd催化劑在循環(huán)過程中發(fā)生了輕微的聚集，改變了催化劑表面微環(huán)境，使得催化活性發(fā)生改變。此處為圖片
　　4.通過自組裝的方法，制備了 F-

5、GO-Ni催化劑自組裝膜。同時通過調(diào)節(jié)不同鎳鈀比例制備了鎳鈀原子比(2136:1、333:1、97:1)的雙金屬催化劑自組裝膜 F-GO-Ni/Pd1、 F-GO-Ni/Pd2、F-GO-Ni/Pd3(Figure3)，并使用 XRD、FT-IR、UV-Vis DRS、XPS、SEM對制備的氧化石墨烯負載雙亞胺鎳、鎳/鈀雙金屬催化劑進行了表征。此處為圖片
　　5.研究了氧化石墨烯負載雙亞胺鎳和雙金屬催化劑的催化性能。F-GO-Ni

6、催化 Suzuki反應(yīng)可以達到中等的產(chǎn)率。不同的鎳/鈀比例的雙金屬催化劑中，F(xiàn)-GO-Ni/Pd2催化Suzuki反應(yīng)產(chǎn)率高達99%。為了盡可能減少鈀用量我們選用F-GO-Ni/Pd1催化劑，在最優(yōu)反應(yīng)條件下F-GO-Ni/Pd1催化Suzuki反應(yīng)產(chǎn)率高達99%，反應(yīng)TOF值可達到21492 h-1以上，并有著良好的底物適用性，特別是對氯代底物也有中等的催化活性。
　　6.通過動力學研究、熱過濾測試、催化劑中毒實驗，對 F-GO