【摘 要】
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CO2的大量排放是温室效应加剧的重要原因,因此吸附和转化CO2对减缓温室效应具有重要意义。其中,催化CO2与端炔羧化合成炔酸,以及催化CO2,端炔与氯代物羧化偶联合成羧酸酯是CO2催化转化研究的重要领域。在本课题的研究工作中,构建了以一种三嗪环交联骨架材料(Covalent Triazine Framework)为载体,通过担载一定比例的纳米银颗粒(Ag NPs),合成了多相催化剂Ag NPs/C
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CO2的大量排放是温室效应加剧的重要原因,因此吸附和转化CO2对减缓温室效应具有重要意义。其中,催化CO2与端炔羧化合成炔酸,以及催化CO2,端炔与氯代物羧化偶联合成羧酸酯是CO2催化转化研究的重要领域。在本课题的研究工作中,构建了以一种三嗪环交联骨架材料(Covalent Triazine Framework)为载体,通过担载一定比例的纳米银颗粒(Ag NPs),合成了多相催化剂Ag NPs/CTF-1,并将其应用于催化CO2羧化与羧化偶联反应之中。将一定比例的三聚氰胺与对苯二甲醛通过共缩聚获得了具有多孔结构的有机框架材料。通过光还原沉积法与水热法担载了一定比例的纳米银(Ag NPs)。通过SEM,TEM,XRD,BET,FTIR,固体NMR,CO2-TPD等多种手段,对载体和催化剂的孔径分布,价键结构以及吸附能力进行表征。考察Ag实际担载量为0.8%,2.6%,4.7%时催化剂的催化活性。其中50℃,常压,120 mg实际担载量为2.6%的Ag NPs/CTF-1,1 mmol端炔,1.5 mmol Cs2CO3,CO2(0.1 Mpa),DMF(5 m L),反应时间15 h为综合考虑经济成本时的最优反应条件,催化活性可达94%。该催化体系在催化具有不同电负性官能团端炔的羧化反应合成羧酸的反应中均取得了较好的催化活性。考察Ag NPs/CTF-1对CO2羧化偶联合成羧酸酯反应的催化活性,120 mg实际担载量为2.6%Ag NPs/CTF-1,1 mmol端炔,1.5 mmol肉桂基氯,2 mmol Cs2CO3,CO2(0.5 Mpa),DMF(5 m L),反应温度60 oC,反应时间24 h为最优反应条件,催化活性达到93%。在以上两组实验当中,催化体系经过6次循环反应后催化活性并没有发生显著的降低,表明此催化体系具有良好的重复利用性
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