[發明專利]二氧化硅-次氮基三乙酸-鉑催化劑、制備方法和用途

在審

• 申請號: 201711385845.7
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108080023A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 李優鑫;包建民;邵冬云
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;C07F7/14
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程小艷

本發明公開一種二氧化硅?次氮基三乙酸?鉑催化劑、制備方法和用途，其中制備步驟主要包括利用NTA修飾SiO2?NH2，得到SiO2?NTA；鉑的固載。該固載催化劑成功應用于鏈式烯烴(1?庚烯、1?己烯、1?辛烯、1?癸烯、1?十二烯、1?十四烯、1?十六烯、1?十八烯)與甲基二氯硅烷的硅氫加成反應、環狀烯烴(降冰片烯)、苯乙烯及2?己烯與甲基二氯氫硅的硅氫加成反應中。

技術領域

本發明涉及鉑催化劑制備技術領域，具體涉及一種綠色多氨基多羧基材料修飾的二氧化硅負載鉑催化劑的制備及應用，尤其涉及一種二氧化硅-次氮基三乙酸-鉑催化劑、制備方法和用途。

背景技術

鉑金屬催化劑作為一類應用范圍廣泛、用量大的重金屬催化劑，一直受到國內外研究者的廣泛關注，其主要用于催化硅氫加成、加氫、氧化等重要的化學反應中，具有較高的工業應用價值。其中硅氫加成反應是指有機或無機Si-H鍵與不飽和多重鍵之間發生的加成反應，可以形成Si-C鍵從而合成碳原子上接枝官能團的有機硅化合物，是生產有機硅產品(如硅油、硅橡膠、硅樹脂以及硅烷偶聯劑等)的重要方法之一。目前工業上應用的硅氫加成反應催化劑主要為均相鉑催化劑，即Speier’s催化劑[1]、Karstedt’s催化劑[2]及Markó’s催化劑[3]，但因其具有回收困難、不能重復利用、選擇性不高、反應條件劇烈、污染環境等缺點，使得工業應用受到很大的限制。負載型鉑催化劑是將活性成分鉑通過浸漬、共沉淀、離子交換等方法固載到特定的載體上，由于其與催化的反應體系處于不同相下，易于實現催化劑的回收及重復利用，使得其成為目前研究的重點及熱點。對于負載型鉑催化劑的研究旨在實現可回收利用的前提下，提高催化劑的重復利用性及穩定性、增強催化活性和選擇性，研究出優于均相催化劑的適用于工業生產的負載型鉑金屬催化劑。目前報道的負載型鉑催化劑主要有無機材料、有機聚合物或有機功能團修飾的無機材料負載鉑催化劑，其中以聚合物為固載材質的金屬鉑催化劑容易在反應過程中發生載體溶脹，影響催化效果，而無機材料由于具有較強的剛性結構，機械強度高，具有較高的物理及化學穩定性，使得對其研究更加廣泛。本課題組[4]將乙二胺四乙酸(EDTA)成功接枝到APTES修飾的硅膠上，以H2PtCl6為鉑源，制備了一種新型的硅膠負載EDTA鉑催化劑SiO2-EDTA-Pt，并以1-己烯與甲基二氯氫硅的硅氫加成反應為模板反應，結果表明該催化劑具有較高的催化活性及選擇性。Hu[5]等人采用一步法，以Si(OC2H5)4和Si(OMe)3(C3H7S)為硅源，在水/乙腈/十二烷胺的混合液中，制備了一種新型的超微孔SiO2負載的膠體Pt催化劑，此催化劑催化1-辛烯與甲基二氯氫硅反應具有較高的活性及選擇性。此外，多篇報道的負載鉑催化劑是以含硫、磷等基團修飾的無機材料作為負載材質，這些催化劑由于含有硫、磷等元素，在高溫下不穩定，硫、磷易脫落形成催化劑毒，影響催化效果；部分負載鉑催化劑存在選擇性不高，重復利用性低等缺點。因此，研發出一種兼具有高催化活性、高選擇性、穩定性高、可重復利用次數多、綠色環保的負載型鉑催化劑仍舊是負載鉑催化劑研究的重要方向。

[參考文獻]

[1].Speier J L.Homogeneous catalysis of hydrosilation by transitionmetals[J].Advances in Organometallic Chemistry,1979,17:407-447.