[發明專利]一種雙官能團非均相Pd@MIL-101@SGO復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010029856.7
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111151301B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 張渝陽;湯宏;李鑫;周美麗;吳瓊;劉大亮
• 申請（專利權）人: 遼寧大學
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;B01J37/02;B01J37/10;B01J37/16;C07C41/03;C07C43/178;C07D301/19;C07D303/04
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

本發明涉及一種雙官能團非均相Pd@MIL?101@SGO復合材料及其制備方法和應用。采用的技術方案是：將磺化氧化石墨烯(SGO)、對苯二甲酸、九水合硝酸鉻、鹽酸和水加入到容器內攪拌、超聲至懸濁液均勻分散，密封后放入烘箱內，于473K下保持8小時，冷卻到室溫，洗滌，過濾，干燥，得MIL?101@SGO復合材料；再將氯鈀酸鈉的甲醇溶液緩慢滴加到MIL?101@SGO材料中，用還原劑進行還原，得Pd@MIL?101@SGO復合材料。本發明所制備的Pd@MIL?101@SGO復合材料是一種催化苯乙烯一鍋串連法合成β?烷氧基醇反應的雙官能團非均相催化劑。

技術領域

本發明屬于化學合成領域，具體的涉及一種鈀負載的金屬有機骨架和磺化氧化石墨烯復合材料及其在催化苯乙烯一鍋串連法合成β-烷氧基醇反應中的應用。

背景技術

鈀納米粒子是一種高效的異相催化劑，具有較高的催化活性。近些年來，鈀納米粒子經常被負載在載體上用來催化各種有機反應。金屬有機骨架材料是一種很好的載體，其具備超高的比表面積，結構穩定，熱穩定性好，相比較其他多孔材料載體有諸多好處。但是在金屬有機骨架材料上難以直接引入強的Bronsted酸基團，產率低且不利于大規模生產。

一鍋串聯反應是一種高效、節能、環保的化學合成方法，越來越吸引廣大化學研究者的興趣。串聯反應常指的是進行兩步或兩步以上的反應連續，不需要分離中間產物，直接合成最終產物，能有效地減少污染物的排放。β-烷氧基醇是一種有機溶劑，精細化工原料，通用合成子和醫藥中間體。現有合成β-烷氧基醇的主要途徑是烯烴經多步反應合成，包括烯烴的環氧化和環氧化物的醇解，現階段使用的方法復雜，需要分離中間產物，對環境污染大。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有雙官能團非均相的催化劑Pd@MIL-101@SGO復合材料及其制備方法。所制備的Pd@MIL-101@SGO復合材料作為金屬納米粒子和Bronsted酸雙功能催化劑對苯乙烯一鍋串連法合成β-烷氧基醇反應具有催化性能。

本發明，通過水熱法在磺化氧化石墨烯(SGO)上生長金屬有機骨架MIL-101(Cr)，再通過等量浸漬方法負載鈀納米粒子形成一種新型復合材料Pd@MIL-101@SGO。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種雙官能團非均相Pd@MIL-101@SGO復合材料的制備方法，包括如下步驟：

1)將磺化氧化石墨烯、對苯二甲酸、九水硝酸鉻、濃鹽酸和水加入到容器內攪拌、超聲至懸濁液均勻分散后，將懸濁液導入反應釜中，將反應釜密封后放入烘箱內，在493K下保持8小時，冷卻到室溫，靜置1天后，用水、乙醇和二氯甲烷洗滌，過濾，干燥，得MIL-101@SGO固體；

2)取氯化鈀用溶劑進行溶解，加入鈉鹽，反應得氯鈀酸鈉溶液；

3)將氯鈀酸鈉溶液緩慢滴加到MIL-101@SGO固體中，得中間體Pd²⁺@MIL-101@SGO；

4)將中間體Pd²⁺@MIL-101@SGO用還原劑進行還原反應，得雙官能團非均相Pd@MIL-101@SGO復合材料。

進一步的，上述的制備方法，步驟1)中，所述磺化氧化石墨烯的制備方法包括如下步驟：將石墨粉、濃硫酸與磷酸混合液、高錳酸鉀加入到冰浴降溫的容器內，混合均勻后，在423K下攪拌12小時，冷卻到室溫后，將懸濁液導入裝有冰水、過氧化氫混合物的容器中，在室溫下攪拌12小時，用水、濃鹽酸、乙醇洗滌，過濾，于353K真空干燥12h，得固體磺化氧化石墨烯SGO。

進一步的，上述的制備方法，步驟1)中，按質量比，磺化氧化石墨烯:對苯二甲酸:九水硝酸鉻:濃鹽酸＝1:2.6-3.2:6.8-7.4:1.4-2.0。

進一步的，上述的制備方法，步驟2)中，所述溶劑為甲醇，所述鈉鹽為氯化鈉。