mil-100(cr)封装金属salen的合成、表征及其催化性能研究

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1、硕士学位论文MIL一100(Cr)封装金属Salen的合成、表征及其催化性能研究Synthesis，CharacterizationandCatalyticPropertiesofMIL—100(Cr)EncapsulatedMetalSalenComplexes学号：呈!!QZ!鱼璺完成日期：圣Q!垒生墨旦大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已

2、经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：血L地[∞查立盗金歪鱼虹殓越!趁鏖望：尘缝尘盘挫缸鸳茏作者签名：壶脏垃日期：22丝年—丘月—丝曰大连理工大学硕士学位论文摘要过渡金属席夫碱配合物在多种类型化学反应中表现出优秀的催化活性，并且作为仿生学催化剂能够模拟生物酶的活性中心。但是金属席夫碱配合物

3、在反应过程中易发生自聚形成二聚物或多聚物从而降低催化活性。为了克服这一缺点，人们选用一些多孔材料作为载体，将金属席夫碱配合物封装进载体的孔道，希望从结构和功能上真正实现类似于生物酶的催化效果。过去最常使用的载体是分子筛，近年来人们逐渐采用金属有机骨架材料(Metal．OrganicFrameworks，MOFs)作为封装金属席夫碱配合物的载体。与分子筛相比，MOFs具有更大的比表面积和更丰富的拓扑结构，这类封装型的催化剂具有催化活性高、产物易分离、能重复使用等优点。本文选用金属有机骨架材料MIL．1

4、00(Or)为载体，采用“瓶中造船”方法，将金属席夫碱配合物Cosalen封装进MOFs的笼中，制备出复合材料Cosalen@MIL．100(Cr)，并研究了其在环己烷氧化和电催化氧还原反应中的催化性能。主要内容包括：在以氧气为氧源的无溶剂体系中，考察了Cosalen@MIL．100(Cr)对环己烷氧化反应的催化活性。在130℃下反应6小时，KA油选择性高达90％，环己烷转化率可达28％，催化效果显著。Cosalen@MIL一]00(Cr)复合材料中，MIL一100(Cr)既作为封装金属席夫碱配合物

5、的载体，防止反应过程中Cosalen发生聚合，同时中心离子Cr3+又是催化反应的活性中心，与Cosalen共同催化环己烷氧化反应的进行。以Cosalen@MIL一100(Cr)为修饰材料修饰玻碳电极，采用电化学技术研究其在氧气还原反应(ORR)中的电催化性能。氧气在Cosalen@MIL—100(Cr)修饰电极上的还原电位为一0．21V左右，催化效果优于裸玻碳电极。Cosalen在反应中能加快氧气在电解液中的扩散速度。MIL．100(Cr)N具有大的表面积和孔体积能增加修饰电极的电活性表面积，循环伏

6、安测试结果表明，修饰电极的电活性表面积约为裸玻碳电极几何表面积的两倍。Cosalen@MIL．100(Cr)的电催化活性归功于金属席夫碱配合物与MOFs的共同作用。氧气在Cosalen@MIL．]00(Cr)修饰电极上的还原过程符合四电子反应机理。关键词：金属有机骨架；金属席夫碱配合物：环己烷氧化；电催化氧气还原MIL-100(Cr)封装金属Salen的合成、表征及其催化性能研究Synthesis，CharacterizationandCatalyticPropertiesofMIL—l00(Cr)

7、EncapsulatedMetalSalenComplexesAbstractTransitionmetalcomplexesofSchiff-baseexhibitedexcellentcatalyticactivityinavarietyofchemicalreactionsandcanmimictheactivecenterofenzyme．ButtheSchiffbasemetalcomplexespronetoself-polymerizationtoformdimersorpolymer

8、storeducethecatalyticactivityinthereacfionprocess．TheencapsulationofmetalcomplexesintoporousmaterialsiSalleffectivemethodtopreventt11edimerizationofcomplexesandtogetabioniccatalystwhichissimilartobiologicalenzymefromstructureandfunction