钴、酞菁铜的合成、表征及催化性质

《钴、酞菁铜的合成、表征及催化性质》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据第39卷第2期2007年6月东北师大学报(自然科学版)JoumalofNortheastNormalUniversity(NaturalScienceEdition)Vd．39No．2June2007【文章编号]moo．183212007)02．0077—05MCM一41做菁钴、酞菁铜的合成、表征及催化性质郭卓1，邵允2，赵玉龙2(1．沈阳化工学院材料科学与工程系，辽宁沈阳110142；2．东北师范大学化学学院，吉林长春130024)[摘要】用烷基化试剂将介孔分子筛MCM-41的表面烷基化，使MCM-41的表面连接含有伯氨的有机链，再与

2、氯磺酸基酞菁钻、氯磺酸基酞菁铜反应，合成纳米复合材料CoPc(CuPc)--NH—MCM．41，并且用红外光谱、紫外光谱、XRD进行表征．结果表明：酞菁钴、酞菁铜以单体形式负载在介孔分子筛MCM一41的孔壁上；酞菁铜对苯酚羟化反应的催化活性较好；在丙酮溶剂中苯酚的转化率大于在乙腈中的转化率．[关键词]MCM-41；酞菁钴；酞菁铜；苯酚羟化；催化【中图分类号】O641．4[学科代码]150·15[文献标识码】A金属酞菁(MPc)具有廉价易得、热稳定性和化学稳定性良好的优点，可作为催化有机反应的重要的催化剂【1]．然而，金属酞菁较差的溶解性以及容易

3、聚集的特点大大限制了其应用研究，因此，人们一方面通过合成水溶性或脂溶性的金属酞菁衍生物来改善它的溶解性，另一方面通过将其分散在溶剂中或负载在沸石分子筛上来抑制金属酞菁的聚集[2]2．由于沸石分子筛的窗口尺寸较小，难以使尺寸相对较大的酞菁分子直接进入到孑L道或笼中．而具有六方有序孔道排列的介孔材料MCM一41的孔道较大，可以容纳具有催化活性的大分子，成为一类很有前景的载体[3-4]．本文用烷基化试剂先将介孔分子筛MCM一41的表面烷基化，再与氯磺酸基酞菁钴(铜)反应，把酞菁钴(铜)连接到介孔MCM一41分子筛的表面上，并且在苯酚羟化反应中用做催化

4、剂．固载后的酞菁配合物在反应条件下表现出较好的催化活性．1实验部分1．1仪器和试剂仪器：Siemens135005粉末XRD衍射仪(管电压40kV，管电流50mA，CuKs)；ASAP2010氮气吸附／脱附分析仪；Lambda20紫外～可见光谱仪；GC，7AG气相色谱仪．试剂：磺化酞菁钴、磺化酞菁铜按文献[5]制备；CoPc(S02C1)4和CuPc(S02C1)4按文献[6]制备；其他试剂均为分析纯．[收稿日期】2006-07．18[基金项目】辽宁省科技发展计划项目(1032040．1-03)．[作者简介]郭卓(1975一)，女，博士；邵允(

5、1965一)，男，博士，副教授，主要从事催化剂制备、表征及应用研究万方数据78东北师大学报(自然科学版)第39卷1．2MCM-41的合成依据文献[7]通过水热法合成纯硅MGVI-41．将1g十六烷基三甲基溴化铵(C1船)溶解在25mL去离子水中，逐滴加入12mLNH3·H20，边搅拌边加入5mLⅡ9。6，搅拌4N5h后，装入反应釜中，在10ffC下反应2d，反应釜温度降到室温后过滤出固体产物，并用冷水洗涤至中性，90E干燥，最后产物在55ffC空气中焙烧6h以除去模板剂．1．3Y．氨丙基三乙氧基硅烷修饰的MCM-41的合成将3．5gMCM．41

6、在水中煮沸4h，过滤，称量滤饼的质量，然后将滤饼分散在250mL甲苯中，回流，蒸出适量水时停止，冷却后加入20mL烷基化试剂弘氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌过夜，过滤固体产物，用异丙醇抽提干净，最后在80℃下真空干燥．产物记作MCM-41．NH2．1．4酞菁钴、酞菁铜的固载．酞菁钴、酞菁铜的磺化按文献[5]方法进行，将所得磺化酞菁钴、酞菁铜分别与PCI5反应生成CoPc(S02C1)4NCuPc(S02CI)4[7I，然后分别称取38mgCoPc(SOECI)4和CuPc(S02C1)4溶于20mL吡啶中，另将1．5gMCM．41．NH2悬浮在10m

7、L吡啶中，在不断搅拌下滴加CoPe(s02c1)4和CuPc(S02CI)。的吡啶溶液，混合物在室温下搅拌2h，然后在80℃下反应24h．过滤出固体产物，依次用吡啶、丙酮和去离子水洗涤，直到滤液无色．最后在80℃下真空干燥．产物为CCIPc—NH-～M@仁41和CuPc—NH—MCM一41．其合成反应过程见图1．隧(EtO)3SiCH2CH2CH2NH2嗲i～心MPc(S02CI)4冒H兮＼蕊／凸MCM-41一NH2MPc—NH—MCM4lM--Co．Cu图1CoPc和CuPc在MCM-41介孔分子筛上的围载反应1．5催化反应将苯酚、催化剂和溶

8、剂依次加入反应容器中，回流搅拌，温度恒定后加入H202，用气体流量计计量不同反应时间02的生成量，计算H202的转化率．产物分析使用日本C．C-7AG