磁性纳米粒子负载杂多酸催化剂的制备及性能研究开题报告

 2022-02-22 19:33:11

1. 研究目的与意义

自上个世纪90年代以来,在化学领域兴起了绿色化学研究和开发的新潮流。所谓

绿色化学是指生成新物质的化学反应和过程充分利用参与反应的每个原料原子,实现“零排放”,以“原子经济性”为基本原则,充分利用资源,不产生任何污染,并采用环境友好型的溶剂、助剂和催化剂,生产对环境友好、社区安全和人身健康有利的绿色产品。在资源的合理利用和环境保护等方面,绿色化学技术发挥着关键的作用,因此如何开发环境友好型催化剂及其催化工艺是科学界和工业界目前高度关注的话题之一。

具有强酸性和氧化还原性能的杂多酸(盐)是一类环境友好的固体酸催化剂和选择

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2. 研究内容和预期目标

研究内容:酸催化的反应在很多有机合成反应中起着非常重要的作用,尤其在石油化工和精细化工的生产中。多相催化剂对生产工艺,节能减排和保护环境都有明显的优势,因此负载酸催化剂的研究一直是催化领域的研究热点。其中,高分子树脂、硅胶以及磁性纳米粒子(mnps)负载酸催化剂因具有高的催化活性及易于回收等优点而得到快速发展,成为一类具有广泛应用前景的固体酸催化剂,在学术及工业领域均受到广泛的关注。本课题利用杂多酸来修饰磁性纳米粒子,以期望获得低成本、高活性的固体酸催化剂。

二氧化硅是一种应用较为广泛的载体,其比表面积较大,孔结构独特。有关溶液中离子的吸附,其表面羟基起着重要的作用。keggin 型杂多酸可均匀的分散在二氧化硅表面上,且仍然保持其 keggin 型结构;但杂多酸可与二氧化硅表面羟基发生强的相互作用,导致杂多酸的结构发生变化或部分分解。

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3. 研究的方法与步骤

研究方法:利用现代科技文献的查阅方法和手段,如internet、网上图书馆、电子期刊等数据库,查阅有关研究磁性纳米粒子负载杂多酸催化剂的合成与应用方面的科技文献资料,并对文献进行分析、研究。在此基础上,设计1种新型磁性固载杂多酸催化剂并且合成。步骤如下:

1.先将正硅酸乙酷在313k水解lh,然后将分散或溶解在乙醇中的cs2.spw或pw迅速加入到上述正硅酸乙酷中。

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4. 参考文献

[1]tayebee r, amini m m, rostamian h, et al. preparation and characterization of a novel wells-dawson heteropolyacid-based magnetic inorganic-organic nanohybrid catalyst h6p2w18o62/pyridine-fe3o4 for the efficient synthesis of 1-amidoalkyl-2-naphthols under solvent-free conditions[j]. dalton trans, 2014, 43: 1550-1563.

[2]hamadi h, kooti m, afshari m, et al. manetic nanoparticle supported polyoxometalate: an efficient and reusable catalyst for solvent-free synthesis of α-aminophosphonates[j]. j mol catal a: chem, 2013, 373: 25-29.

[3]senapak w, saeeng r, sirion u. acid-ionic polymer as recyclable catalyst for one-pot three-component mannich reaction[j]. rsc adv, 2017, 7: 30380-30384.

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5. 计划与进度安排

(1)2022-3-5~2022-3-22(第一、三周)在查阅文献资料的基础上,写出开题报告。

(2)2022-3-22~2022-4-15(第三周到第七周)完成合成实验。

(3)2022-4-16~2022-5-1( 第七周到第九周)探究合成的催化剂的性能及活性,并且测试其表征。

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