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在众多选择性催化氧化醇类体系中，2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）与NaBr/NaClO构成的催化体系具有反应条件温和、催化活性和选择性高等优点。但小分子TEMPO存在价格昂贵、有毒和难以循环使用等问题。
为此，本文选择了一种水溶性良好且有大量表面官能团、易修饰等独特性质的聚酰胺胺（PAMAM）作为载体来制备负载TEMPO的水溶性大分子催化剂，并研究了其对纤维素的催化氧化性能。为了便于循环使用，还将PAMAM固载到可通过磁力回收的磁性纳米粒子（MNPs）上，以其为载体负载TEMPO，制备出磁性树枝状负载型催化剂，研究其对纤维素和聚乙二醇的催化氧化性能。
首先，乙二胺和丙烯酸甲酯经重复的Michael加成和酯氨解反应制备不同代数的PAMAM，通过其表面氨基与4-O-TEMPO中羰基间的缩合还原反应将TEMPO负载于其上，通过控制PAMAM代数和4-O-TEMPO与PAMAM表面氨基的反应摩尔比制备了一系列不同结构的PAMAM负载TEMPO催化剂：包括G1.0PAMAM为载体负载率在10%~90%之间和负载率约为30%的PAMAM代数为G1.0~G5.0的大分子催化剂。将PAMAM-TEMPO用于水介质中纤维素的选择性催化氧化，研究了负载率和代数对其反应速率、氧化纤维素羧基含量、聚合度和保水值等的影响。结果表明，该固载TEMPO型大分子催化剂催化性能优异，其中G1.0PAMAM为载体、负载率在30%左右的催化剂催化效果与小分子TEMPO相当。通过实验证实了上清液循环的可行性，采用上清液循环与盐析-萃取相结合的方法可以大大降低能耗且循环性能良好。
其次，在水热条件下采用共沉淀法制备MNPs，通过氨基硅烷改性使磁性纳米颗粒表面带有氨基，后与丙烯酸甲酯、乙二胺进行重复Michael加成和酯氨解反应得到不同代数PAMAM修饰磁性纳米颗粒MNPs-Gn PAMAM。以其为载体，通过控制表面氨基与4-O-TEMPO的反应摩尔比，制备出一系列不同结构的磁性树枝状负载型催化剂MNPs-Gn PAMAM-T。相比于PAMAM-TEMPO，由于磁性纳米颗粒的存在，增大了传质阻力，使得MNPs-Gn PAMAM-T氧化纤维素性能有所降低。但该催化剂对聚乙二醇的催化性能优异，当以MNPs-G2.0PAMAM为载体，TEMPO负载量为5.198mmol/g时，催化剂氧化效果可达到TEMPO的94%，且在反应后可通过磁力分离回收，操作简便，循环使用的MNPs-Gn PAMAM-T仍有令人满意的催化效果。
为此，本文选择了一种水溶性良好且有大量表面官能团、易修饰等独特性质的聚酰胺胺（PAMAM）作为载体来制备负载TEMPO的水溶性大分子催化剂，并研究了其对纤维素的催化氧化性能。为了便于循环使用，还将PAMAM固载到可通过磁力回收的磁性纳米粒子（MNPs）上，以其为载体负载TEMPO，制备出磁性树枝状负载型催化剂，研究其对纤维素和聚乙二醇的催化氧化性能。
首先，乙二胺和丙烯酸甲酯经重复的Michael加成和酯氨解反应制备不同代数的PAMAM，通过其表面氨基与4-O-TEMPO中羰基间的缩合还原反应将TEMPO负载于其上，通过控制PAMAM代数和4-O-TEMPO与PAMAM表面氨基的反应摩尔比制备了一系列不同结构的PAMAM负载TEMPO催化剂：包括G1.0PAMAM为载体负载率在10%~90%之间和负载率约为30%的PAMAM代数为G1.0~G5.0的大分子催化剂。将PAMAM-TEMPO用于水介质中纤维素的选择性催化氧化，研究了负载率和代数对其反应速率、氧化纤维素羧基含量、聚合度和保水值等的影响。结果表明，该固载TEMPO型大分子催化剂催化性能优异，其中G1.0PAMAM为载体、负载率在30%左右的催化剂催化效果与小分子TEMPO相当。通过实验证实了上清液循环的可行性，采用上清液循环与盐析-萃取相结合的方法可以大大降低能耗且循环性能良好。
其次，在水热条件下采用共沉淀法制备MNPs，通过氨基硅烷改性使磁性纳米颗粒表面带有氨基，后与丙烯酸甲酯、乙二胺进行重复Michael加成和酯氨解反应得到不同代数PAMAM修饰磁性纳米颗粒MNPs-Gn PAMAM。以其为载体，通过控制表面氨基与4-O-TEMPO的反应摩尔比，制备出一系列不同结构的磁性树枝状负载型催化剂MNPs-Gn PAMAM-T。相比于PAMAM-TEMPO，由于磁性纳米颗粒的存在，增大了传质阻力，使得MNPs-Gn PAMAM-T氧化纤维素性能有所降低。但该催化剂对聚乙二醇的催化性能优异，当以MNPs-G2.0PAMAM为载体，TEMPO负载量为5.198mmol/g时，催化剂氧化效果可达到TEMPO的94%，且在反应后可通过磁力分离回收，操作简便，循环使用的MNPs-Gn PAMAM-T仍有令人满意的催化效果。