Zr基MOF負(fù)載納米Pd的制備及其催化性質(zhì)研究.pdf

1、最近十年，金屬-有機(jī)框架(Metal-Organic Frameworks，MOFs)作為一種新興的多孔材料，引起了材料學(xué)家的廣泛關(guān)注。一方面，MOFs的規(guī)整有序納米尺寸的孔道能提供獨(dú)特的微反應(yīng)器，另一方面，MOFs納微晶格表面常懸掛著有機(jī)配體，對(duì)金屬具有很強(qiáng)的吸附作用。因此，MOFs是一種非常好的固載金屬納米催化劑的載體。Zr基MOFs是由Zr4+金屬離子簇合物次級(jí)構(gòu)筑單元與有機(jī)剛性配體配位組裝形成的多孔材料。相對(duì)其他MOFs，其具有

2、高的化學(xué)穩(wěn)定性。貴金屬納米顆粒因其量子尺寸效應(yīng)，常表現(xiàn)出良好的催化活性。Pd納米顆粒是一種高效催化劑，但其價(jià)格昂貴，參與均相反應(yīng)不易回收，故選擇MOF負(fù)載得到高度分散的Pd納米顆粒，既能降低成本，又能回收。
　　本文中，采用浸漬法選擇Zr-MOF材料（DUT-67、UiO-66-NH2）以及衍生的ZrO2作為載體材料制備三種不同的負(fù)載型Pd納米催化劑。采用一系列表征手段對(duì)其進(jìn)行表征，其結(jié)構(gòu)表征可知，Pd納米顆粒能高度分散在Zr-M

3、OF框架中，且尺寸分布均勻，展示出很好的限域效應(yīng)。催化性質(zhì)測試表明:1）Pd/DUT-67在硝基苯加氫反應(yīng)和Suzuki耦合反應(yīng)中均有很好催化性能。在硝基苯加氫反應(yīng)中，當(dāng)溫度達(dá)到60℃時(shí)，在2MPa H2的條件下反應(yīng)3h，轉(zhuǎn)化率達(dá)到99％。在Suzuki耦合反應(yīng)中，反應(yīng)條件以乙醇和水為混合溶劑，K2CO3為堿，溫度為60℃，反應(yīng)1h，能實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物的完全轉(zhuǎn)換。2）Pd/UiO-66-NH2在CO催化氧化反應(yīng)中的催化劑性能研究表明，當(dāng)Pd的