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學號：呈!!QZ!魚璺完成日期：圣Q!壘生墨旦大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要過渡金屬席夫堿配合物在多種類型化學

2、反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)秀的催化活性，并且作為仿生學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，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載體的孔道，希望從結(jié)構(gòu)和功能上真正實現(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撲結(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、能重復使用等優(yōu)點。本文選用金屬有機骨架材料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MOFs的籠中，制備出復合材料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、)對環(huán)己烷氧化反應(yīng)的催化活性。在130℃下反應(yīng)6小時，KA油選擇性高達90％，環(huán)己烷轉(zhuǎn)化率可達28％，催化效果顯著。Cosalen@MIL一]00(Cr)復合材料中，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)的進行。以Cosalen@MIL一100(Cr)為修飾材料修飾玻碳電極，采用電化學技術(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