铜催化剂的新应用与发展【文献综述】

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1、为它异、73.2*1.6&毕业论文文献综述应用化学铜催化剂的新应用与发展1、引言1・1铜的简介铜是一-种传统而又现代重要的金属材料。在人类使用的所有材料中，铜对人类文明的影响最为显著。从人类文明初期肓至如今，铜对社会的不断进步做出了重大贡献。随着人类社会向电气化、自动化、信息化和网络化的方向迈进，铜在生产建设、人民生活以及高新技术上的重要作用H益明显。当前微电子工业中“铜芯片”革命的兴起，以及采用ADSL(数字用户专线)技术使标准铜电话线同时运载高速数据得以实现，就很好的证明了，铜不仅是一种传统的非常有用的金属，而II还是重要的现代高新技术材料。铜的元素符号为

2、Cu,化学元素周期表第四周期IB族元素，原子序数29,原子量63.54,电子构型8-18-l(3dl04sl)；比重&92g/cm3,熔点1083°C,沸点2360°Co纯铜呈浅玫瑰色或淡红色，表面形成氧化铜膜后，外观呈紫铜色。铜之所以有广泛的应用是因所示。铜的导热导电性能优'系数仅次于金和银，为银的阻为1.55卩Q/cm,20°C时为艮佳导热体和导电体山。图1・1铜的简要特性示意图铜还能与许多金属形成合金。例如，黄铜为铜与锌的合金，白铜为铜与掾的合金，青铜为铜与铝、锡等元素形成的合金。铜中加入合金元素，可以进一步提高其强度、硬度、弹性、易切削性、耐磨性以及抗

3、腐蚀等方面的性能，以满足不同的使用要求。1・2铜的应用［2】铜与人类关系非常密切，被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。铜在我国的大致的消费结构如图1.2所示。铜在电气、电子工业中应用最广，用量最大，占总消费量一半以上。具体用于各种电缆和导线，电机和变压器的绕阻，开关以及印刷线路板等。邮电1.90%电子5.10%机20%电气42.9%轻工18.9%其它2CL1%图1.2中国的铜消费结构（1986-1990年平均）在机械和运输车辆制造中，用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。在化

4、学工业中广泛应用于制造真空器、蒸憾锅、酿造锅等。在国防工业中用以制造子弹、枪炮零件等，每生产100万发子弹，需用铜13・14吨。在建筑工业中，用做各种管道、管道配件、装饰器件等。铜具有优良的导电和导热性，居所有工程金属材料之冠，这是它在当前电气化和电信息社会中产生举足轻重作用的主要依据。铜还有许多优异的综合性能：它对大气、水、土壤以及许多化学介质有很强的耐蚀性；它用在结构上刚柔并济，富有弹性，耐擦，抗磨损；它具有多彩的外观，是人们钟爱的、古朴典雅的象征。除了上述众多的用性能外,它还有一系列良好的加工、铸造、焊接、易切削等工艺性能，从而使它获了经济和广泛的应用。

5、随着微细粉体技术的兴起，微细铜粉（微米、亚微米、纳米级）由于优异的物理化性能及低价易得等特点，使铜在催化剂、高润滑剂和生物I矢药、微电子材料、导电涂料、电磁屏蔽材料等众多领域得到了进一步的应用，而且具有更高的附加值，所以成为近几年的研发热门［R。2、铜催化剂的应用2.1铜催化在多组分反应的应用铜在催化多组分反应（MCR）上有着价廉、量小、提高收率的显著优势。梁淋峰等人报道了CuCl催化下的醛、苯乙块和二芳胺的三组分反应（Eql）,通过添加三乙胺，有效地抑制了副产物的生成，显著地提高了反应收率。该方法催化剂用量小，且收率较高，用来有效地合成N,N■二芳基取代的烘

6、丙胺类衍生物［7旳。2.2铜催化在交叉偶联反应的应用在实际应用中，含有芳基谜、芳基胺、芳基硫醯片段的分子，在染料、I矢药、农药、H用化工品以及高聚物的制备中都有着重要的地位。因此，如何找到简单有效地方法去构建不饱和碳碳、碳杂键成为有机化学一个重要研究领域。过渡金属催化的碳杂键的形成反应是该领域的一个重要研究方向。迄今为止，绝大多数的C-N,C・S和C・0键的偶联反应使用了含Pd和Ni的催化剂。尽管重要的交叉偶联反应较高的效率，然而Pd高昂的价格在很多场合中应用，与Pd和Ni相比，Cu是一种廉价而且低毒的金属，也是偶联反应中的催化剂。Cu盐催化的反应和Pd等过渡

7、金屈催化相比，其催化剂便宜易得,重要的是Cu物种比较温和而且配体简单，可以避免Pd催化反应在发生还原消除时发生消除反应［刃，从而可以避免副反应的发生。此外，应用铜盐还可以避免Pd等过渡金属在反应中引起的双键移位现象卩叭正因为如此，应用Cu盐进行催化偶联反应是目前非常热门的一个领域。其用铜催化这些交叉偶联反应不仅可以节省贵金属的消耗，降低成本，而且可以减少对环境的污染，促进绿色化学的发展，对铜催化碳杂链偶联反应的。它不仅是过渡金属催化领域的一个新动向，而且是化学工业绿色化进程中的一个挑战性课题阳。2.3铜催化剂在水处理过程的应用采用浸渍法制备了用于水处理过程的铜

8、负载型催化臭氧化催化剂。采用正交实验确