離子液體調(diào)控氧化石墨烯基多相催化劑的設計及其水相中催化氧化性能研究.pdf

1、隨著能源與環(huán)境問題的日益嚴重，綠色化學受到了人們的廣泛關注。高效且可循環(huán)使用的催化劑及綠色催化體系已經(jīng)成為催化領域的研究熱點。本論文基于氧化石墨烯(GO)的親水性及離子液體(IL)對催化活性中心的活化作用，在離子液體功能化氧化石墨烯表面構(gòu)筑催化活性中心，設計了基于離子液體功能化氧化石墨烯的多相催化劑，應用于水相氧化反應體系中，有效解決了水相反應體系中的傳質(zhì)問題以及催化劑的回收與重復使用問題。
　　(1)通過共價鍵聯(lián)法，制備了離子液

2、體功能化氧化石墨烯負載的手性salen Ti(Ⅳ)催化劑(GO-IL-salen Ti(Ⅳ))。得益于氧化石墨烯的親水性，結(jié)合離子液體對水的良好兼容性，該催化劑在水中表現(xiàn)出了優(yōu)異的分散性。離子液體獨特的離子環(huán)境也有利于活化催化活性中心，從而使催化效率提高。GO-IL-salen Ti(Ⅳ)催化劑在以H2O2(30wt.％)為氧源，硫醚水相不對稱催化氧化反應中表現(xiàn)出了優(yōu)異的催化效率，并且可通過簡單的過濾洗滌，實現(xiàn)該催化劑的回收重復使用。<

3、br>　　(2)通過硅烷基化反應將四氯化錫Lewis酸離子液體[PmimCl][SnCl4]嫁接到氧化石墨烯表面，制備了氧化石墨烯負載的[PmimCl][SnCl4]離子液體催化劑(GO/[PmimCl][SnCl4]x(x=0.5，1.0，1.5))。表征結(jié)果表明，該催化劑同時存在羧酸和負載的Lewis酸離子液體。該催化劑可以在水中均勻分散，并且通過氧化石墨烯表面的羧酸協(xié)同Lewis酸對羰基的活化作用，與負載的Lewis酸催化劑表現(xiàn)出

4、了Br(o)nsted-Lewis酸協(xié)同催化的效果。在以H2O2(30 wt.％)為氧化劑的水相環(huán)酮Baeyer-Villiger(BV)氧化反應體系中，僅需3 mol％的催化劑，就能催化多種環(huán)酮氧化為內(nèi)酯，其中GO/[PmimCl][SnCl4]1.0表現(xiàn)出了最佳的催化效率。此外，該催化劑通過過濾洗滌，可回收并重復使用。
　　(3)采用硅烷基化反應將三氯化鐵離子液體[PmimCl][FeCl3]嫁接到氧化石墨烯表面，制備了氧化石