苯乙酮氢转移反应中ZrO2/MCM-41和ZrO2/AC的催化性能对比

采用浸渍法制备了分别以活性炭(AC)和全硅MCM-41介孔分子筛负载的ZrO2催化剂,并对其进行了XRD、氮气吸附-脱附、X射线光电子能谱、差热-热重分析和吡啶吸附原位红外光谱等表征,考察了其在以异丙醇为氢源还原苯乙酮为α-苯乙醇的Meerwein-Ponndorf-Verley(MPV)反应中的催化活性,并与水合ZrO2进行对比.研究了载体对催化剂活性的影响.结果表明,ZrO2经MCM-41负载后,与载体发生强相互作用,可能形成Si—O—Zr键,ZrO2在载体表面呈高分散的无定形态,Zr—OH数目显著增加,L酸性增强,并形成B酸中心,使催化剂活性显著高于水合ZrO2;ZrO2负载在AC上后,与载体未发生强相互作用,ZrO2在载体表面未呈高分散状态,增加的Zr—OH数目相对较少,L酸性较弱,未形成B酸中心,催化活性未明显增加,但在较高焙烧温度(400～600℃)下,其仍能保持稳定的催化活性,这可归因于ZrO2/AC中AC孔道疏通及AC石墨层对苯乙酮上苯环的吸附作用,使活性位附近的反应底物浓度显著增大.     

负载型ZrO2催化苯甲醛Meerwein-Ponndorf-Verley反应中的载体效应（英文）

采用浸渍法制备了Si-MCM-41和Al-MCM-41(Si/Al=50)介孔分子筛,SiO2,γ-Al2O3及MgO等负载的ZrO2催化剂,考察了其在以异丙醇为氢源苯甲醛Meerwein-Ponndorf-Verley(MPV)还原反应中的催化活性,并与纯ZrO2的催化活性进行对比.同时,采用X射线衍射、N2吸脱附法、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱和吡啶原位吸附红外光谱等手段表征了催化剂.结果表明,ZrO2负载于Si-MCM-41,Al-MCM-41和SiO2后,催化活性明显提高,这归因于ZrO2与载体间存在强相互作用形成ZrOSi键,使催化剂表面ZrOH数量显著增多,Lewis酸中心强度增强,并出现Brnsted酸中心,三种催化剂的活性高低次序是5%ZrO2/Si-MCM-41>5%ZrO2/Al-MCM-41>5%ZrO2/SiO2.而5%ZrO2/Al2O3和5%ZrO2/MgO基本无催化活性,可归因为ZrO2与γ-Al2O3的弱相互作用使5%ZrO2/Al2O3的酸性与γ-Al2O3类似,ZrO2与MgO的强相互作用使5%ZrO2/MgO基本无酸性.     

负载型MgO催化苯乙酮Meerwein-Ponndorf-Verley反应中的载体效应

通过浸渍法制备活性炭(AC)、全硅介孔分子筛MCM-41、硅胶(SiO₂)、γ-Al₂O₃等四种载体负载的MgO催化剂, 考察其在以异丙醇为氢源的苯乙酮Meerwein-Ponndorf-Verley (MPV)反应中的催化活性, 并和纯MgO进行对比研究, 同时对样品进行XRD、TEM、N₂吸附-脱附、XPS及CO₂-TPD等表征分析, 研究载体效应对催化剂活性的影响. 结果表明: 纯MgO因其比表面积较小, 表面暴露的碱中心数目较少, 其活性较低. 10% MgO/AC中MgO具有良好的分散性, 且与AC载体不发生强相互作用, MgO以小晶粒形式存在于载体表面, 致使催化剂表面的碱中心数目显著提高|另外, 苯乙酮上苯环π电子与AC载体中石墨层π电子可能存在相互作用, 致使催化剂活性中心附近的苯乙酮浓度增大|上述两方面原因使该催化剂具有良好的活性. 而在10% MgO/MCM-41, 10% MgO/SiO₂, 10% MgO/γ-Al₂O₃中, 载体均与MgO发生强相互作用, 使得其碱中心数目急剧下降, 导致其催化活性不明显.     

负载型ZrO_2催化苯甲醛Meerwein-Ponndorf-Verley反应中的载体效应(英文)

采用浸渍法制备了Si-MCM-41和Al-MCM-41(Si/Al=50)介孔分子筛,SiO2,γ-Al2O3及MgO等负载的ZrO2催化剂,考察了其在以异丙醇为氢源苯甲醛Meerwein-Ponndorf-Verley(MPV)还原反应中的催化活性,并与纯ZrO2的催化活性进行对比.同时,采用X射线衍射、N2吸脱附法、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱和吡啶原位吸附红外光谱等手段表征了催化剂.结果表明,ZrO2负载于Si-MCM-41,Al-MCM-41和SiO2后,催化活性明显提高,这归因于ZrO2与载体间存在强相互作用形成ZrOSi键,使催化剂表面ZrOH数量显著增多,Lewis酸中心强度增强,并出现Brnsted酸中心,三种催化剂的活性高低次序是5%ZrO2/Si-MCM-415%ZrO2/Al-MCM-415%ZrO2/SiO2.而5%ZrO2/Al2O3和5%ZrO2/MgO基本无催化活性,可归因为ZrO2与γ-Al2O3的弱相互作用使5%ZrO2/Al2O3的酸性与γ-Al2O3类似,ZrO2与MgO的强相互作用使5%ZrO2/MgO基本无酸性.