磁性纳米聚合物微球表面功能化及其在非均相反应中的应用

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1、硕士学位论文论文题目磁性纳米聚合物微球表面功能化及其在非均相反应中的应用作者姓名冯林斌指导教师王建黎教授学科专业材料科学与工程所在学院材料科学与工程学院提交日期2015年4月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyforMasterDegreeSurfaceFunctionalizationofMagneticPolymerNanoparticlesanditsApplicationinHeterogeneousReactionSubmittedbyFengLinbinS

2、upervisedbyProf.WangJianliMajoringinMaterialsScienceandEngineeringCollegeofMaterialsScienceandEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyApr.2015浙江工业大学学位论文原创性声明？本人郑重声明．所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教

3、育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。＇作者签名：為汰３＾ｈ期眸月曰丨（１学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅Ｙ。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入、有关数据库进行检索，可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密，在年解密后适用本授权书

4、。２、不保密ＣＬ“”（请在以上相应方框内打Ｖ）作者签名：為故威日期：２叫抨６月１日导师签名＾＾日期：知脾么月》曰浙江工业大学硕士学位论文磁性纳米聚合物微球表面功能化及其在非均相反应中的应用摘要表面功能化的纳米聚合物微球广泛的应用于非均相催化反应，通过在液-液非均相反应体系中加入纳米微球能够显著提高体系的反应速率。本文通过合成表面性质不同的磁性纳米聚合物微球，结合Pickering乳化，在纳米微球促进非均相反应的机理研究和应用方面开展了一系列的工作，主要研究内容如下：（1）建立磁性纳米聚合物微球强化液/液非均相反应

5、的绿色方法。合成了一系列烷基咪唑[Im-Cn]Cl改性的磁性纳米聚合物微球（Fe3O4/PS[Im-Cn]Cl），系统地讨论了微球的表面性质对乳液形成以及对醇氧化反应速率的影响。研究结果表明：在反应体系中加入表面性质可调控的纳米微球来可以形成乳液液滴大小可控的Pickering乳液，并能使反应转化率提高将近4倍。通过这项研究揭示了其促进非均相反应的机理：纳米微球稳定的Pickering乳液能够使传统的Montanari氧化体系从不稳定的毫米尺寸的分散转变到了相对稳定的微米级尺寸的乳液，通过减小反应物的之间传质距离来提高反应速率。（2）设

6、计并制备磁性纳米聚合物微球多点桥连负载型TEMPO催化剂。首先将RAFT试剂二硫代咔唑甲酸苄酯（BCBD）固定到Fe3O4/ChloromethylPS表面得到Fe3O4/PS-BCBD,然后在其表面引发聚合接枝乙烯基咪唑聚合物分子刷。考察了BCBD的加入量对于聚合I浙江工业大学硕士学位论文物接枝量的影响，发现聚乙烯基咪唑的接枝量随BCBD的加入量的增加而增加。最后将Br-(CH2)6-TEMPO负载到乙烯基咪唑聚合物分子刷上得到Fe3O4/PS-PVI-(CH2)6-TEMPO。Montanari醇氧化结果表明：合成的Fe3O4/PS

7、-PVI-(CH2)6-TEMPO纳米微球具有较好的催化活性。（3）建立以浓海水作为溴源的Montanari醇氧化体系。研究发现将海水淡化副产物浓海水中的溴元素作为一种助催化剂加入到TEMPO/NaClO醇氧化体系中的能够使反应转化率提高2倍，在反应体系中加入烷基咪唑改性的磁性纳米聚合物微球Fe3O4/PS[Im-C6]Cl能够将反应转化率提高将近7倍。研究结果表明，纳米微球作为一种Pickering乳化剂能够适用于高盐浓度（浓海水）的环境，所建立的以浓海水作为溴源的Montanari非均相氧化体系具有较高的应用价值。关键词：纳米聚合物

8、微球，表面改性，醇的氧化，非均相催化，RAFTII浙江工业大学硕士学位论文SURFACEFUNCTIONALIZATIONOFMAGNETICPOLYMERNANOPARTICLESANDITSAPPLIC