聚苯胺负载纳米金催化剂的研究进展
2021-03-19花晓月孙立波
石油化工 2021年2期
关键词:催化剂
蒋 麟,张 杰,花晓月,孙立波
(烟台大学 化学化工学院 山东省黄金工程技术研究中心,山东 烟台 264005)
与传统的Pt族贵金属催化剂相比,纳米Au催化剂具有反应条件温和、目标产物选择性高、催化活性优异和环境友好等优势[1-2]。其中,Haruta[3]在负载型纳米Au催化剂对CO的催化氧化反应上的发现对科学界和工业界都产生了深远的影响。近年来,Au催化在各类反应中均表现出非常优异的催化活性,例如丙烯环氧化[4]、乙炔选择性加氢[5]以及水煤气变换反应[6]等。
对于非均相催化应用,纳米Au颗粒(AuNPs)的粒径和分散度是影响催化活性的关键因素,因此选用合适的载体对于负载型催化剂非常重要。AuNPs通常作为活性组分负载在金属氧化物或活性炭上。与活性炭或金属氧化物载体相比,化学性质稳定、合成条件简单的聚合物载体逐渐进入研究人员的视线。由于导电聚合物主链中的共轭π电子和杂原子(N或S)可以与AuNPs表面上的Au原子产生相互作用,进行电荷转移,所以导电聚合物常常被用来稳定AuNPs[7-9]。由于稳定性强、成本低、合成简单、易掺杂和脱掺杂等特性,聚苯胺(PANI)可作为理想的非均相催化载体,其次是聚吡咯和聚噻吩等[10-11]。受限于聚合物PANI自身特点,PANI负载AuNPs催化剂的高温耐受性差,对于一些高温气相催化反应催化效果差,因而常被用于液相反应,如以PANI为载体的Au催化剂可用于葡萄糖的催化氧化[12]、4-硝基苯酚(4-NP)的还原等反应[13]。目前PANI载体的形貌各式各样,但关于载体形貌与催化机制关联的研究较少,且没有系统的比对分析。……
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