大孔聚苯乙烯—二乙烯基苯树脂负载钯催化剂的制备及对Heck 反应的催化性能.ppt

大孔聚苯乙烯—二乙烯基苯树脂负载钯催化剂的制备及对Heck 反应的催化性能 制作人 ： 嵇卫平 许惊鸿 钯的定义 钯:钯是第五周期Ⅷ族铂系元素的成员，是由1803年英国化学家武拉斯顿从铂矿中发现的化学元素，是航天、航空等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料。 钯催化剂：以钯为主要活性组分的催化剂，使用钯黑或把钯载于氧化铝、沸石等载体上。 钯催化剂的应用 含钯催化剂的种类很多，大多应用于石油化工中的催化加氢和催化氧化等反应过程中，如制备乙醛、吡啶衍生物、乙酸乙烯酯及多种化工产品的反应过程 。加氢反应常用钯催化剂，汽车排气净化常以氧化铝载铂．钯或铂一铑一钯为催化剂，硝酸生产氨氧化反应常用含钯的铂网催化剂，松香加氢及歧化用钯／炭催化剂。 大孔聚苯乙烯—二乙烯基苯树脂概述 大孔聚苯乙烯—二乙烯基苯树脂是近年来发展起来的一类具有优良性能的树脂, 该类树脂的高比表面积和大孔径的特点在其作为催化剂载体使用时,一方面可有效提高贵金属组分钯在其表面的分散度,同时还可增加对反应物分子的吸附能力; 另一方面又可使反应物和产物均较容易地出入负载型催化剂的孔洞, 因此是一类性能优良的催化剂载体。 实验部分 试剂与仪器：丙烯酸( 碱压蒸馏纯化) , 碘苯, 三正丁胺, 乙醇, 丙酮, N, N—二甲基甲酰胺, 醋酸钯, 硼氢化钾, 均为分析纯。大孔聚苯乙烯—二乙烯基苯树脂小球( 自制) 。D/ MAX-2400 型X 射线衍射仪, PHI-5400 型X射线光电子能谱仪, TGA-7 型热失重分析仪, Z-8000原子吸收仪, Agilent 1200 型号液相色谱仪,Micromerit ics Gemini V2380 型氮气吸附仪。 负载型催化剂的制备 将一定量的大孔高比表面积的聚苯乙烯??二乙烯基苯( 以下简称PS) 树脂小球加入到醋酸钯的乙醇溶液中, 室温反应24 小时后过滤, 经乙醇洗涤后在乙醇溶液中用硼氢化钾还原, 干燥, 即得到灰色的高分子负载钯催化剂( 以下简称PS-Pd( 0) ) 。经原子吸收测试得知其钯含量为2. 5% 。 催化反应过程 在100 mL 三口瓶中依次加入适量的高分子催化剂PS-Pd( 0) 、芳基碘、丙烯酸、三正丁胺和溶剂N, N-二甲基甲酰胺, 反应混合物在氮气氛围中于85 ℃反应3 小时。反应结束后过滤回收催化剂, 产物分析采用液相色谱仪计算产物肉桂酸的产率。 高分子负载钯催化剂的表征 1.高分子负载钯的XPS 分析 2.高分子负载钯的XRD 分析 3.高分子负载钯的TGA-DT G分析 4.孔性能数据分析 1.高分子负载钯的XPS 分析 利用X 射线光电子能谱研究了PS-Pd( 0) 配合物, 结果如表1 所示。实验结果表明, PS-Pd ( 0) 中的Pd3 d5/ 2 电子结合能为337. 2, 分别较Pd ( OAc) 2 中的Pd3d5/ 2 电子结合能338. 7和PS-Pd(Ⅱ) 中的Pd3d5/ 2电子结合能337. 6 低,这说明采用硼氢化钾的乙醇溶液可有效还原PS-Pd(Ⅱ) 中的二价钯盐, 并得到预期的负载型催化PS-Pd( 0) 。 Sample Pd3d5/2 bin ding energy/ev Pd 335.5 Pd(OAc)2 338.7 PS-Pd(Ⅱ) 337.6