有機(jī)堿分子功能化氧化石墨催化劑的制備及其性能研究.pdf

1、石墨烯因其獨特的二維結(jié)構(gòu)在熱學(xué)、電學(xué)、力學(xué)和光學(xué)上有著這廣泛的應(yīng)用，同時也成為物理化學(xué)和材料學(xué)上的研究熱點。氧化石墨作為石墨烯的前驅(qū)體，由于其表面連接有很多的含氧官能團(tuán)，使得氧化石墨能夠很容易的功能化，進(jìn)行各種新穎材料的制備。本文主要以氧化石墨為載體，對其表面進(jìn)行修飾制備出多相催化劑，并對其催化性能進(jìn)行研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)分別使用Hummers法和Brodie法制備出兩種氧化石墨（HGO，BGO），然后分別以其為載

2、體，將有機(jī)堿分子3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTS）修飾到氧化石墨表面上，制備出了兩種多相催化劑（HGO-APTS，BGO-APTS），借助元素分析、FT-IR、TGA、XRD、XPS等手段對催化劑的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了表征。催化活性實驗表明，BGO-APTS催化劑在不同醛與丙酮的縮合反應(yīng)中表現(xiàn)出了優(yōu)越的催化活性，80℃下反應(yīng)2 h，對硝基苯甲醛的轉(zhuǎn)化率達(dá)到了97.8％，催化劑能夠循環(huán)使用7次，并且在其它醛的反應(yīng)中轉(zhuǎn)化率也到了94%以上，但是

3、HGO-APTS在相同的條件下催化羥醛縮合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率只有27.5%；同時，催化劑BGO-APTS在不同醛與硝基甲烷的Henry反應(yīng)中產(chǎn)物的收率均達(dá)到了97%以上。
　　(2)利用1,1,3,3-四甲基胍（TMG）修飾氧化石墨（BGO），制備了多相催化劑BGO-TMG，并用元素分析、FT-IR、TGA、XRD、XPS等測試手段對該催化劑的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了表征。BGO-TMG催化不同醛與丙酮的羥醛縮合反應(yīng)時，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率高，30