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MCM負載Pt催化劑的合成、表征與微波催化辛烯矽氫加成2024-10-28 17:28来源:內江洛伯爾材料科技有限公司作者:研發部
MCM負載Pt催化劑的合成、表征與微波催化辛烯矽氫加成 本發明屬于無機化學合成技術領域,以及屬于有機矽化學技術領域。本發明公開了以MCM中孔二氧化硅为载体,制备了負載的铂胶体催化劑,及其用于有机硅硅氢加成的方法。本发明所提供的合成方法以MCM中孔二氧化硅为载体,以氯铂酸络合制成了負載性催化劑。该方法制备过程简单无需高温陪烧,适合绿色化工和循环经济原则。微波下催化劑用于无溶剂下空气中微波催化1-辛烯與三乙氧基矽烷矽氫加成反應,結果顯示該催化劑有很高的催化活性和重複實用性。無溶劑、空氣、40℃溫度下反應0.5h,三乙氧基矽烷的均匀轉化率可達98.73%,區域選擇性β-E加成産物大于99.90%。催化劑性能穩定,回收使用6次無明顯活。 有机硅等精细化工工业生产中,催化劑的回收和重复使用非常重要,因为绝大多数生产工艺采用的催化劑为昂贵的过渡金属,如铂、铑、钯等。因此,全球工业化催化生产工艺中,使用負載催化劑占7080%,这一数据足以阐明負載催化劑的顶点重要性。时至今日,开发新型、負載催化劑用于有机硅、石油化工等行业成为世界各国化学家及工程师研究的热点之一。有机硅化合物辛基三乙氧基硅烷由于分子中含有长碳链辛基,又含有乙氧基基团(即可水解,又可醇解的活性基團),是有機合成及有機矽工業中非常重要的基礎原料。 矽氫加成反應是長碳鏈有機矽化合物最重要方法之一,是公認的原子經濟法,由于區域選擇性不同,烯烴的矽氫力日成反應的選擇性顯得特別重要,也己有一些研究報道,但多以氯鉑酸溶液作催化劑,屬均相催化反應體系,反應一般需在惰性氣氛、無水條件下進行,催化劑很難回收再使用,且α-加成和自加成産物比約爲30:70,而将均相氯铂酸溶液負載到MCM 二氧化矽中,用于微波反應器中進行催化矽氫加成反應國內外未見文獻報道。因此合成長鏈基矽烷其區域選擇性和立體選擇性就顯得特別重要。烯烴的矽氫加成反應通常選用過渡金屬催化劑,其中大多使用均相鉑催化劑如Speier催化劑(氯鉑酸異丙醇)和Karstedt催化劑(氯鉑酸一乙烯基雙封頭矽氧烷),使用这类催化劑最大问题催化劑不能回收,产品中含有极少量的催化劑,造成环境污染。 MCM中孔分子篩,也稱介孔(孔徑250nm)分子筛,它在科学研究和工业应用有重要的潜在意义,它适用于作負載性催化劑的单体,并用于催化、分子分离、药物传递、气体吸附和色谱、传感器,近年来成为众多科学家注目的对象。 到目前爲止,以自制的MCM二氧化矽爲載體,將氯鉑酸溶液絡合到該載體中制備了MCM-Pt催化劑,用液氮吸附脱附,FT-1R,ICP,UV-solid等技术对催化劑进行了表征。在微波反应器中将催化劑用于催化1-辛烯與三乙氧基矽烷在無溶劑、空氣條件下矽氫加成反應尚未見文獻報道。 |