表面分子印迹改性皂土催化甲苯选择性硝化研究

《表面分子印迹改性皂土催化甲苯选择性硝化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2013年第15卷第6期巢湖学院学报No．6．，Vo1．15．2013总第123期JournalofChaohuCollegeGeneralSefialNo．123表面分子印迹改性皂土催化甲苯选择性硝化研究李雷，，z李明玲-彭新华3(1巢湖学院化学化工与生命科学学院．安徽巢湖238000)(2巢湖学院配位化学研究所，安徽巢湖238000)(3南京理工大学化工学院，江苏南京210094)摘要：本文经无机离子改性、表面硅烷化、接枝修饰和表面聚合等过程合成了表面分子印迹改性皂土，并用红外光谱仪和激光粒度仪等现代

2、仪器对其结构和表面形态进行了表征。以制备的表面分子印迹改性皂土为多相催化剂，研究了甲苯选择性硝化的催化特性。结果表明，表面分子印迹改性皂土的催化活性与酸性中心类型及模板的引入有密切关系。表面印迹氢离子改性皂土具有最好的催化活性，重复使用5次，平均转化率为61．57％，平均O／P值为1．29。关键词：分子印迹；甲苯；皂土；选择性硝化中图分类号：TB324文献标识号：A文章编号：1672—2868(2013)06—052—05分子印迹技术【，是指为获得空间结构和结动力学直径，对异构体分配造成空间制约，从而合位

3、点上与模板分子匹配的聚合物的制备技术．有利于提高芳香族硝化反应中的对位异构体的它利用分子印迹聚合物一底物或抗体一抗原之间位置选择性。由此可见，多相催化剂的空间结构的相互作用，对印迹分子进行专一识别，广泛应与甲苯选择性硝化活性有密切关系。因此本文以用于分离分析和催化领域中．尤其是在模拟酶催皂土为载体，通过无机离子改性、表面硅烷化、接化中表现出很高的催化活性和专一性【5】。目前，分枝修饰，表面印迹聚合等，以4一氨基苯磺酸为模子印迹聚合物报道的催化反应主要有水解反应同、板。分别合成了两种不同活性中心的表面印迹改

4、氧化一还原反应【7J、D—A反应『81、转移反应I9】、脱HF性皂土。并对其催化甲苯选择性硝化的特性进行反应【Ⅻ、异构化反应⋯等。了研究。传统的硝化反应污染比较严重。硝化产物无1实验部分区域选择性。因此寻求环境上清洁的选择性硝化1．1药品与仪器催化剂，具有深远的现实意义。文献[1Ll3】报道的常药品：丙酮、硝酸钾、硫酸亚铁、皂土、浓硫用多相催化剂主要有沸石，分子筛等，这类催化酸、三甲胺、无水乙醇、马来酸酐、4一氨基苯磺酸、剂由于其具有规整的结构，其孔径近似于甲苯的甲基丙烯酸、偶氮二异丁腈、乙腈、二甲基亚砜

5、、收稿日期：2013—06—11基金项目：巢湖学院自然科学研究资助项目(项目编号：XLY一201307)作者简介：李雷(1981一)，男，安徽巢湖人。巢湖学院化学化工与生命科学学院，讲师，工学硕士。研究方向：功能高分子材料、绿色催化。52甲苯、浓硝酸、乙酸酐、碳酸氢钠、四氯化碳、硅烷合物的制备和表征偶联剂KH一550、乙醚(以上均为市售分析纯或化在100mL三口烧瓶中，依次加入0．5mmol模学纯)；乙二醇二甲基丙烯酸酯(Alfa，99％)。板分子(4一氨基苯磺酸)、50mL乙腈、50mL二甲仪器：傅里叶

6、变换红外光谱仪(WQF一410北亚砜、2mmol功能单体(甲基丙烯酸)以及1g表京第二光学仪器厂)、激光粒度分布仪(百特公面接枝修饰的硅烷化镧离子皂土。充分振荡3h，司)、GC一78901I气相色谱仪(上海天美)，恒温水使模板分子与功能单体以及皂土充分混合，再加浴振荡器、索氏提取器、常用有机合成装置。入10mmol交联剂(乙二醇二甲基丙烯酸酯)和0．1．2皂土表面分子印迹聚合物的合成1g引发剂(偶氮二异丁腈)，通入氮气10min，将1．2．1无机离子改性皂土的制备反应器密封放人恒温水浴振荡器中，在60℃下

7、反在带有冷凝回流装置的500mL三口烧瓶中。应24h。反应结束后滤出固体物质，用少量丙酮润分别加入5g皂土和95mL去离子水，在60—7Occ洗数次，抽干后先用丙酮索提24h，除去溶剂之后下搅拌1．5h，制成5％的粘土浆液，在此温度下按以四氢呋喃索提24h，然后换V甲醇：V冰醋酸=9：1La／土=lmmol滴加羟基镧离子交联剂，继续搅拌溶液索提24h。于60℃干燥，过200目筛得表面1h至室温老化24h，然后将老化的皂土抽滤干。分子印迹镧柱撑皂土。按同样步骤，制备表面分用去离子水洗涤10—12h除去硝酸根

8、离子(以棕子印迹氢离子改性皂土。色环实验检验)和有机杂质，于110℃下干燥6h，1．3甲苯催化硝化实验研磨后过200目筛，得镧柱撑皂土。在带有冷凝回流装置的50mL三口烧瓶依次按同样步骤．制备铝柱撑皂土。配制5％加入0．92g(0．01too1)甲苯、1．85g(0．02too1)浓硝NHaCl去离子水溶液。称取10g铝柱撑皂土，于酸，以1．02g(0．01mo1)乙酸酐为助催化剂，10mL200mL5％NHC1去离子水溶液搅