MCM-41固载化的全氟烷基磺酰亚胺基催化剂及其应用研究

论文题目: MCM-41固载化的全氟烷基磺酰亚胺基催化剂及其应用研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 材料物理与化学

作者: 袁余斌

导师: 聂进

关键词: 全氟烷基磺酰亚胺,负载型固体酸催化剂,芳烃,对苯二酚,硝化,叔丁基化

文献来源: 华中科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 全氟烷基磺酰亚胺是兴起于二十世纪八十年代中期的一类新型的超酸。由于强的拉电子效应和空间位阻效应,全氟烷基磺酰亚胺阴离子中氮原子上的负电荷可以高度离域化而使得该类离子呈现“弱配位”的特点,其配合衍生物也因此显示出强的Lewis酸性。作为一类高效的催化剂,全氟烷基磺酰亚胺及其盐类被广泛应用于催化许多有机合成反应,如Diels-Alder 反应、Friedel-Crafts 酰化反应、酯化反应、Fries 重排反应、Baeyer-Villiger 氧化反应、Mukaiyama-Aldol 反应等等。随着人们环保意识的提高和环保立法的强制执行,高效、环境友好和可循环利用的“绿色”清洁催化剂近年来成为广大催化工作者的研究热点之一,而以无机材料作为载体,将均相催化剂进行负载化是其中一个重要的研究方向。本文首先合成了系列全氟烷基磺酰亚胺及其盐类,并采用不同方法和原料合成出无机材料-MCM-41 硅胶,然后用不同的方法将全氟烷基磺酰亚胺和它的盐类固载于MCM-41 之上,制备出一类新型的有机-无机固体酸催化剂。MCM-41 负载的全氟烷基磺酰亚胺和它的金属盐类固体酸催化剂经过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X 射线晶体衍射(XRD)、场发射扫描电镜(F-SEM)、氮气吸附(N2-Adsorption)、热重分析(TGA)和差热分析(DTA)等方法和手段对表面结构和织构等方面进行了表征,并首次被分别应用于催化芳烃的硝化反应以及对苯二酚的叔丁基化反应。不同方法制备的负载催化剂的负载量是不同的。采用浸渍法制备的全氟烷基磺酰亚胺或其盐类催化剂的负载量一般在1.0 mmol/g 以上,而使用偶联剂在MCM-41 表面改性后连接活性组分形成的负载型二(三氟烷基磺酰亚胺)镱盐催化剂的负载量只有0.25 mmol/g 左右。催化剂的表征结果表明原料和合成方法对MCM-41 的结构和织构影响不大,但是用硅酸钠作为硅源时产物收率只有30%左右,而用正硅酸乙酯(TEOS)作为硅源时产物收率几近100%。负载的活性组分使得MCM-41 载体的结晶度(有序程度)降低,

论文目录:

摘要

Abstract

1 绪论

1．1 引言

1．2 全氟烷基磺酰亚胺及其配合物的结构和性质

1．3 全氟烷基磺酰亚胺及其配合物的应用

1．4 含氟超酸及其盐类催化剂的负载化研究现状

1．5 MCM-41 硅胶载体应用研究进展

1．6 芳烃硝化反应的“绿色催化”工艺简述

1．7 叔丁基对苯二酚合成的研究概况

1．8 本论文的工作内容

2 MCM-41 负载的全氟烷基磺酰亚胺基催化剂制备

2．1 引言

2．2 实验仪器及试剂

2．3 溶剂的精制

2．4 实验部分

2．5 结果与讨论

2．6 本章小结

3 MCM-41 负载的全氟烷基磺酰亚胺催化剂表征

3．1 引言

3．2 实验方法

3．3 结果与讨论

3．4 本章小结

4 MCM-41 负载的全氟烷基磺酰亚胺盐催化芳烃硝化

4．1 引言

4．2 实验方法与步骤

4．3 结果与讨论

4．4 本章小结

5 MCM-41 负载的全氟烷基磺酰亚胺催化对苯二酚叔丁基化

5．1 引言

5．2 实验方法与步骤

5．3 结果与讨论

5．4 本章小结

6 结束语

6．1 全文总结

6．2 展望

致谢

参考文献

附录 1 攻读学位期间发表论文目录

附录 2 产物气相色谱分析与红外附图(1～18)

附录 3 略缩语

发布时间: 2006-04-05

参考文献

• [1].钴基复合催化材料的设计及其在电解水中的应用[D]. 金海燕.浙江大学2018
• [2].铜铈基催化剂的制备及其在富氢气中CO选择性氧化的研究[D]. 王晶.昆明理工大学2016
• [3].负载型钯基催化剂的可控制备及其催化甲酸脱氢机理研究[D]. 蒋艺群.浙江大学2018
• [4].球磨法制备钒基催化剂催化降解氯苯及二恶英的基础研究[D]. 杜翠翠.浙江大学2018
• [5].异原子掺杂的多孔碳氧还原催化活性的研究[D]. 吕延龙.北京化工大学2018
• [6].钒基催化剂催化氧气氧化生物质制备含氧化学品的研究[D]. 鲁婷.北京化工大学2018
• [7].负载型钴基纳米催化剂对氨硼烷催化水解放氢性能研究[D]. 可丹丹.燕山大学2017
• [8].纳米氧化铈/碳复合载体的制备、结构及催化性能研究[D]. 王青春.北京科技大学2016
• [9].贵金属基催化剂设计、制备及其催化氧化苯的性能研究[D]. 李佳琪.中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)2017
• [10].Ce-M-Sb催化剂脱硝性能及其反应机理[D]. 刘俊.太原理工大学2017

相关论文

• [1].全氟烷基磺酰亚胺盐在季铵型离子液体中催化芳烃硝化反应[D]. 王烁今.华中科技大学2009
• [2].以全硅MCM-41作载体制备W系深度加氢脱硫催化剂[D]. 李翔.大连理工大学2003
• [3].用全硅MCM-41担载Co-Mo和Ni-Mo硫化物研制深度加氢脱硫催化剂[D]. 王瑶.大连理工大学2004
• [4].新型含氟磺酰亚胺锂盐聚合物固体电解质研究[D]. 刘大凡.华中科技大学2005
• [5].MCM-41类介孔分子筛的合成反应机理及对Hg～（2+）吸附性能的研究[D]. 吴秀文.中国地质大学（北京）2006
• [6].掺杂过渡金属的MCM-41介孔分子筛的制备、表征及其对CO2乙烷氧化脱氢制乙烯的研究[D]. 李亚男.吉林大学2006
• [7].以MCM-41-Y混合分子筛为载体担载Ni-Mo制备深度加氢脱硫催化剂[D]. 任靖.大连理工大学2006
• [8].介孔MCM-41分子筛固载钯（0，Ⅱ）配合物和BF3·X固体酸催化剂的合成及其应用研究[D]. 周仁贤.浙江大学2002
• [9].介孔材料MCM-41的结构调控及应用性能研究[D]. 何静.北京化工大学1999
• [10].掺杂介孔MCM-41分子筛的制备，表征及其催化性能研究[D]. 许俊强.四川大学2007

标签：全氟烷基磺酰亚胺论文;  负载型固体酸催化剂论文;  芳烃论文;  对苯二酚论文;  硝化论文;  叔丁基化论文;