25309.mil100(cr)封裝金屬salen的合成、表征及其催化性能研究

1、碩士學(xué)位論文MIL一100(Cr)封裝金屬Salen的合成、表征及其催化性能研究Synthesis，CharacterizationandCatalyticPropertiesofMIL—100(Cr)EncapsulatedMetalSalenComplexes學(xué)號(hào)：呈!!QZ!魚璺完成日期：圣Q!壘生墨旦大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要過渡金屬席夫堿配合物在多種類型化學(xué)

2、反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)秀的催化活性，并且作為仿生學(xué)催化劑能夠模擬生物酶的活性中心。但是金屬席夫堿配合物在反應(yīng)過程中易發(fā)生自聚形成二聚物或多聚物從而降低催化活性。為了克服這一缺點(diǎn)，人們選用一些多孔材料作為載體，將金屬席夫堿配合物封裝進(jìn)載體的孔道，希望從結(jié)構(gòu)和功能上真正實(shí)現(xiàn)類似于生物酶的催化效果。過去最常使用的載體是分子篩，近年來人們逐漸采用金屬有機(jī)骨架材料(MetalOrganicFrameworks，MOFs)作為封裝金屬席夫堿配合物的載體。與

3、分子篩相比，MOFs具有更大的比表面積和更豐富的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這類封裝型的催化劑具有催化活性高、產(chǎn)物易分離、能重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。本文選用金屬有機(jī)骨架材料MIL100(Or)為載體，采用“瓶中造船”方法，將金屬席夫堿配合物Cosalen封裝進(jìn)MOFs的籠中，制備出復(fù)合材料Cosalen@MIL100(Cr)，并研究了其在環(huán)己烷氧化和電催化氧還原反應(yīng)中的催化性能。主要內(nèi)容包括：在以氧氣為氧源的無溶劑體系中，考察了Cosalen@MIL100(Cr

4、)對(duì)環(huán)己烷氧化反應(yīng)的催化活性。在130℃下反應(yīng)6小時(shí)，KA油選擇性高達(dá)90％，環(huán)己烷轉(zhuǎn)化率可達(dá)28％，催化效果顯著。Cosalen@MIL一]00(Cr)復(fù)合材料中，MIL一100(Cr)既作為封裝金屬席夫堿配合物的載體，防止反應(yīng)過程中Cosalen發(fā)生聚合，同時(shí)中心離子Cr3又是催化反應(yīng)的活性中心，與Cosalen共同催化環(huán)己烷氧化反應(yīng)的進(jìn)行。以Cosalen@MIL一100(Cr)為修飾材料修飾玻碳電極，采用電化學(xué)技術(shù)研究其在氧氣還

5、原反應(yīng)(ORR)中的電催化性能。氧氣在Cosalen@MIL—100(Cr)修飾電極上的還原電位為一021V左右，催化效果優(yōu)于裸玻碳電極。Cosalen在反應(yīng)中能加快氧氣在電解液中的擴(kuò)散速度。MIL100(Cr)N具有大的表面積和孔體積能增加修飾電極的電活性表面積，循環(huán)伏安測(cè)試結(jié)果表明，修飾電極的電活性表面積約為裸玻碳電極幾何表面積的兩倍。Cosalen@MIL100(Cr)的電催化活性歸功于金屬席夫堿配合物與MOFs的共同作用。氧氣在