芳胺化合物是一種重要的有機化工原料和化工產(chǎn)品,廣泛應用于染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、橡膠和造影影像化學品等。工業(yè)上,芳胺主要通過芳硝基化合物選擇性還原制備。近年來,芳硝基化合物還原研究主要圍繞化學反應、催化劑、溶劑的綠色化展開的。由于催化劑可以回收利用,產(chǎn)物容易分離等優(yōu)點,多相催化反應被認為是一種較為友好的綠色反應途徑。然而,對硝基的選擇性還原,通常需使用昂貴的貴金屬催化劑和助劑,且反應在嚴苛的條件下才能進行。另外,多相催化還原特別是一些在苯環(huán)上含有還原性基團和鹵代基團的芳硝基化合物還原,生成芳胺的選擇性較低。本論文就這些問題展開研究,針對性的設計系列不同催化還原體系下性能優(yōu)異的催化劑。首先,針對芳硝基化合物的催化加氫反應,為了使反應過程更加綠色環(huán)保,可以通過避免使用有毒的有機溶劑的方式實現(xiàn)。因此,通過后期富氮法制備了氮摻雜有序介孔碳負載的高分散Pd納米顆粒催化劑Pd/N-CMK-3,制備的催化劑金屬Pd納米顆粒平均尺寸約為1-2 nm,比不摻雜氮的CMK-3所負載的Pd（平均尺寸約為5nm）尺寸小并且分布更加均勻。通過考察其對芳硝基化合物無溶劑加氫催化性能,發(fā)現(xiàn)Pd/N-CKM-3催化劑活性是... 

【文章頁數(shù)】：199 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究的目的和意義
    1.3 納米金屬/氮摻雜介孔碳復合材料
        1.3.1 納米金屬催化劑
        1.3.2 氮摻雜介孔碳材料
        1.3.3 納米金屬/氮摻雜介孔碳復合材料
        1.3.4 熱處理對納米金屬/氮摻雜介孔碳復合材料影響
    1.4 芳胺化合物的制備方法
        1.4.1 催化加氫法
        1.4.2 氫轉移還原法
        1.4.3 芳硝基化合物催化還原反應機理
    1.5 金屬/氮摻雜介孔碳復合材料在制備芳胺化合物反應中的應用
    1.6 論文的主要研究思路與研究內容
        1.6.1 研究思路
        1.6.2 主要研究內容
第二章 試驗方法及表征手段
    2.1 實驗原料以及實驗設備
        2.1.1 化學試劑
        2.1.2 主要實驗儀器
    2.2 催化劑的制備
    2.3 催化劑的表征
        2.3.1 X-射線粉末衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.3 比表面積測定(BET)
        2.3.4 透射電鏡分析(TEM)
        2.3.5 X-射線光電子能譜(XPS)
        2.3.6 熱重-差熱分析(TG-DSC)
        2.3.7 拉曼光譜分析(Raman)
        2.3.8 元素分析-電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-AES)
        2.3.9 碳氫氮元素分析(CHNElementAnalyzer)
    2.4 催化劑的催化性能評價
        2.4.1 實驗裝置
        2.4.2 分析方法
第三章 鈀/氮摻雜有序介孔碳制備及催化加氫還原芳硝基化合物的性能
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 Pd/N-CMK-3復合材料制備
        3.2.2 芳硝基化合物的無溶劑催化加氫反應步驟
    3.3 實驗結果與討論
        3.3.1 Pd/N-CMK-3復合材料表征與分析
        3.3.2 Pd/N-CMK-3催化劑催化加氫還原芳硝基化合物性能評價
    3.4 小結
第四章 Ni(Co,Fe)/氮摻雜有序介孔碳制備及催化加氫還原芳硝基化合物的性能
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 Ni(Co,Fe)/NGr@OMC復合材料的制備
        4.2.2 芳硝基化合物的催化加氫反應步驟
    4.3 結果與討論
        4.3.1 Ni(Co,Fe)/NGr@OMC復合材料的表征與分析
        4.3.2 催化劑在水溶液中催化加氫還原芳硝基化合物性能評價與分析
    4.4 小結
第五章 Co-氮摻雜碳/介孔氧化鋁制備及其催化水合肼還原芳硝基化合物性能
    5.1 前言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 Co-NC/γ-MA復合材料制備
        5.2.2 Co-NC/γ-MA復合材料催化水合肼還原芳硝基化合物反應步驟
    5.3 結果與討論
        5.3.1 Co_3O_4/γ-MA材料的表征與分析
        5.3.2 Co-NC/γ-MA復合材料的表征與分析
        5.3.3 Co-NC/γ-MA催化水合肼還原芳硝基化合物反應性能評價與分析
    5.4 小結
第六章 Co(Ni,Fe)-MoO_3/氮摻雜碳@SBA-15制備及其催化水合肼還原芳硝基化合物性能
    6.1 前言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 Co(Ni,Fe)-MoO/CN@SBA-15復合材料制備
        6.2.2 催化水合肼還原芳硝基化合物反應步驟
    6.3 結果與討論
        6.3.1 Co(Ni,Fe)-MoO_3/NC@SBA-15復合材料的表征結果分析
        6.3.2 Co(Ni,Fe)-MoO_3/NC@SBA-15催化水合肼還原硝基化合物性能評價與分析
    6.4 小結
第七章 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
參考文獻
作者在攻讀博士學位期間公開發(fā)表的論文及專利
作者在攻讀博士學位期間所作的項目
攻讀博士學位期間所獲獎勵
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]活性炭孔結構和表面化學性質對吸附硝基苯的影響[J]. 劉守新,陳曦,張顯權.  環(huán)境科學. 2008(05)
[2]納米催化劑研究進展[J]. 李敏,崔屾.  材料導報. 2006(S1)
[3]表面化學改性吸附用活性炭的研究進展[J]. 王鵬,張海祿.  炭素技術. 2003(03)
[4]納米粒子催化劑及其研究進展[J]. 楊詠來,徐恒泳,李文釗.  材料導報. 2003(02)

碩士論文
[1]組合型Pt、Pd催化劑的選擇性加氫性能研究[D]. 趙磊.浙江工業(yè)大學 2012



本文編號：3720445