Синтез и свойства Pd-содержащих катализаторов на основе ионных жидкостей, иммобилизованных на мезопористых молекулярных ситах

• Автор: Онищенко, Мария Игоревна
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 108 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
1 Введение
2 Литературный обзор
2.1 Катализаторы на основе иммобилизованных ионных жидкостей
2.1.1 Ионные жидкости: состав, методы получения, свойства и области применения
2.1.2 Ионные жидкости в катализе
2.1.3 Способы иммобилизации ионных жидкостей
2.1.4 Каталитические свойства систем с ИЖ, иммобилизованными на полимерные и минеральные носители
2.1.4.1 ИЖ на полимерах
2.1.4.2 ИЖ на углеродных материалах
2.1.4.3 ИЖ на микропористых алюмосиликатных молекулярных
ситах
2.1.4.4 ИЖ на мезопористых силикатных материалах и каталитические реакции
2.2 Мезопористые молекулярные сита как носители
2.2.1 Общие сведения о мезопористых молекулярных ситах
2.2.2 Синтез мезопористых молекулярных сит МСМ-41 и 8ВА-
2.3 Методы исследования и физико-химические свойства мезопористых силикатов и катализаторов с иммобилизованными ИЖ на их основе
2.3.1 Малоугловое рассеяние рентгеновского излучения (МУРРИ)
2.3.2 Инфракрасная спектроскопия (ИК)
2.3.3 Низкотемпературная адсорбция азота
2.3.4 Сканирующая и просвечивающая электронная микроскопия
(СЭМ и ПЭМ)
2.3.5 Термогравиметрический анализ и дифференциально- сканирующая калориметрия (ТГ-ДСК)
2.3.6 Метод химического анализа (ХА)
2.3.7 Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР)
2.4 Реакции гидрирования с участием катализаторов на основе ИЖ,

иммобилизованных на мезопористых силикатах
3 Экспериментальная часть
3.1 Характеристики исходных веществ и материалов
3.2 Методика приготовления катализаторов
3.2.1 Синтез ионных жидкостей
3.2.1.1 Синтез 1-метил-3-(у-триметоксисилилпропил)имидазолий
хлорида
3.2.1.2 Синтез 1-бутил-З-метилимидазолий бромида
3.2.2 Получение мезопористых молекулярных сит
3.2.2.1 Получение сита МСМ-
3.2.2.2 Получение сита 8ВА-
3.2.3 Иммобилизация ионных жидкостей на мезопористых ситах
3.2.3.1 Ковалентная прививка ионной жидкости на МСМ-41 и 8ВА-
3.2.3.2 Пропитка МСМ-41 и 8ВА-15 ионной жидкостью
3.2.4 Введение Рй в модифицированный носитель 8ВА-
3.2.4.1 Введение Рс1 в образцы 8ВА-15 с привитой ИЖ
3.2.4.2 Введение Рй в сито 8ВА-15 с адсорбированной ИЖ
3.2.4.3 Получение образца сравнения
3.2.5 Обозначение образцов
3.3 Методика физико-химического анализа
3.3.1 Малоугловое рассеяние рентгеновского излучения (МУРРИ)
3.3.2 Химический анализ
3.3.3 Спектроскопия ХМР
3.3.4 Дифференциально-сканирующая калориметрия
и термогравиметрический анализ
3.3.5 Низкотемпературная адсорбция азота
3.3.6 Спектроскопия ПК
3.3.7 Микроскопия СЭМ и ПЭМ
3.3.8 Расчет толщины стенки пор силикатов
3.4 Методика проведения каталитического эксперимента
3.4.1 Каталитическая установка
3.4.2 Порядок проведения эксперимента
3.4.3 Анализ продуктов реакции и обработка экспериментальных данных

4 Результаты и обсуждение
4.1 Характеристики синтезированных имидазольных ионных жидкостей
4.2 Характеристики мезопористых молекулярных сит МСМ-41 и Б В А-
4.3 Состав и текстура материалов с иммобилизованными ионными
жидкостями
4.3.1 Состав мезопористых силикатов, модифицированных прививкой ИЖ
4.3.2 Состав мезопористых силикатов, содержащих физически адсорбированную ИЖ
4.3.3 Пористая структура и текстура мезопористых силикатов, модифицированных ИЖ
4.3.4 Морфология частиц мезопористых силикатов,
модифицированных ИЖ
4.4 Состав и текстура Рй-содержащих силикатных материалов с иммобилизованными ионными жидкостями
4.5 Каталитические свойства Рй-содержащих систем с иммобилизованными

4.5.1 Выбор условий восстановления Рй-содержащих катализаторов
4.5.2 Выбор условий проведения реакции гидрирования
4.5.3 Операционная стабильность катализаторов
4.5.4 Активность катализаторов с привитой и адсорбированной
ионной жидкостью
4.5.5 Гидрирование гексена-1 на образцах, модифицированных и немодифицированных ИЖ
5 Основные результаты и выводы
6 Список сокращений
7 Список литературы

Таблица 2.3. — Содержание привитой на мезопористые силикаты ИЖ (ммоль/г 8102), оцененное методами термогравиметрии (ТГ) и химического анализа (ХА) [41]
Образец ТГ ХА
ИЖ-МСМ-41 0,92 0,
ИЖ-8ВА-15 0,93 0,
Как видно из приведенных данных, оба метода дают достаточно близкие количественные оценки содержания ИЖ.
2.3.7 Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР)
Применение метода ЯМР спектроскопии для определения физико-химических характеристик мезопористых силикатов затронуто в разделе 2.3.5. Что касается иммобилизованных систем, ЯМР на ядрах 13С и 2981 позволяет подтвердить, что функциональные группы ИЖ и поверхности носителя действительно связаны ковалентно. Так, в работе [34] авторы приводят ЯМР-спектры молекулярного сита МСМ-41, поверхность которого была сначала функционализирована З-трихлорпропилтриэтоксисиланом. Последующая кватернизация адсорбированного три-н-гексиламина этими линкерными группами приводила к ковалентному связыванию катиона ИЖ с поверхностью носителя (рисунок 2.24).

Химический сдвиг, м.д Химический сдвиг, м.д
Рисунок 2.24 - ЯМР спектры 29 81 (а) и 13С (б) МСМ-41, функционализированного 3- трихлорпропилтриэтоксисиланом и с привитым хлоридом тригексиламмония [34]